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希望太阳能发电量持续增长?添加储能系统

2018/12/24 15:36:02      点击:
2018年已经成为全球太阳能部署问题创纪录的一年。调研机构GTMResearch公司预计2018年的太阳能发机装机容量与2013年之前的太阳能装机容量总和相同。当然,从中短期来看,太阳能发电前景强劲。然而从长远来看,太阳能的前景并不十分明朗。随着太阳能发电渗透率的增加,电网上附加的太阳能价值降低。这些已经通过对加利福尼亚等大型“鸭子曲线”电网研究数据得到了证明,当太阳能发电量超过电网能够支持的能力时,需要减少太阳能发电量。
  
  如果额外增加的太阳能发电设施的边际价值低于边际成本,那么很难证明额外的太阳能投资是合理的。为了能够在短期和长期内获得太阳能发电的好处,必须找到解决方案,以防止太阳能发电渗透率提高导致价值下降。事实上,美国的太阳能发电设施部署首次在2017年下降,其部分原因是额外的太阳能发电价值下降。然而事情的发展比人们想象的要快。
  
  2013年,加州独立系统运营商(CAISO)试图预测可再生能源(特别是太阳能)的涌入将如何影响电网的运行。他们的预测总结在一个众所周知的净负荷曲线中,被称为鸭子曲线(或鸭子图表)。
  
  该图表表明,当太阳能发电资源添加到电网中时,将面临在白天时段产生过多电力的风险,而在其他时段却没有足够的容量来满足用户的电力需求。加州独立系统运营商(CAISO)在2013年估计,到2020年,电网在3小时内需要增加13,000兆瓦发电量。
  
  在此后几年,加利福尼亚州的电网运行情况表明,鸭子曲线的出现比2013年预测的还要早。2018年2月18日是一个完美的例子,说明电网面临的鸭子曲线和削减电力供应问题日益加剧。
  
  由于发电形式并不灵活,不能迅速增加或减少,加州独立系统运营商(CAISO)不得不削减可再生能源的应用,同时仍然通过传统发电厂的电力满足用户在晚上的电力需求。为了满足晚间和峰值期间的电力需求,加州独立系统运营商(CAISO)总共在10天的时间内减少了大约13GWh的可再生能源,这导致净负荷(总负荷减去太阳能和风力发电的负荷)达到7.5GW,约为加州独立系统运营商(CAISO)在2013年预测的最小净负荷的一半。如果不减缓鸭子曲线,这些时间内产生的任何额外太阳能都将消减,并且不会有助于减少碳排放。
  
  那么人们能做些什么呢?
  
  随着太阳能在发电的比重越来越大,电网运营商要求太阳能发电设施即使在阳光不足的情况也需要提供稳定灵活的电能,以及频率调节和备用柴油发机等关键电网服务,以稳定电网运营。
  
  确保太阳能发电长期增长的一个解决方案是部署太阳能发电设施与储能系统,这可以提供灵活的容量,既可以吸收日间的过度发电量,也可以在需要无碳能源的傍晚时间内放电。这让电网运营商可以充分使用清洁无碳的资源,在高峰需求期间为客户提供足够的电能,而不是依赖传统发电厂。
  
  加利福尼亚最新的发电数据显示,加州独立系统运营商(CAISO)正在面临巨大的鸭子曲线。并认为太阳能+储能是一种具有价值的工具,可以帮助世界各地的电网运营商有效应对,并确保太阳能发电的未来持续发展。