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有关可再生能源更好融入电力系统的5条迷思

可再生能源发电的发展初期,各国把主要精力投入在快速扩大可再生能源发电规模与降低可再生能源发电成本上。目前,风能与太阳能发电是全球增长最快的电源项目,2015年,其年增长率占所有电源项目的90%。在2008~2015年期间,陆上风能发电成本降低了35%,太阳能发电成本降低了近80%。

但是合理化布局与并网问题一直没有得到重视,成本下降在一定程度上会激发风能、太阳能发电项目的增长,但要想风能、太阳能未来继续健康稳定的发展,电力系统友好化布局显得尤为重要。其中,电力系统友好化布局涉及以下五个方面。

系统发电量预测

随着科技发展与进步,现在可再生能源的发电量可被实时预测与控制。这意味着可再生能源发电运行系统可以非常准确的知道在数小时之后有多少风能与太阳能可以被有效利用,这使得可再生能源发电不仅可以有效地与电网相连,同样也可以为电力系统提供服务,如作为电力系统的备用容量。目前,丹麦的风电场正在参与电力系统服务市场。

建设地点更加灵活

随着太阳能发电成本的大幅下滑,这使得在一些太阳能资源相对不足的地方同样有一定的经济效益。至于风能发电,涡轮叶片和其他组成部分的性能提高同样也大大的降低了风能发电的成本(如下图)。

这意味着未来太阳能发电站与风电场的建设布局将更加灵活。由于建设地点更加接近需求侧,可再生能源发电的利润也会增高。

可再生能源互补发电

在世界许多地区,风能与太阳能都是互补发电的。不仅如此,它们还能与其他可再生能源等互补发电,如水力发电。可再生能源互补发电的利用可以产生协同增效效应,使发电效率更高。

目前,德国所推行的风能、太阳能互补发电(如下图)其整体稳定性要远远地高于单独发电。

与区域内其他资源相结合

可再生能源分布式部署发电为其与其他资源的结合提供了机会。为使可再生能源发电的利润提高,太阳能发电系统可以与需求侧响应或与资源存储系统相结合,获得实时市场需求以提高可再生能源发电价格。

为保证可再生能源发电整体最优化利用,实时更新电网电价和制定相应价格体制显得尤为重要。

纽约目前的《能源愿景改革》的目标就是确立电力零售税费以鼓励电网友好型消费,并且要建立一个基于可再生能源发电交易的市场平台,这种结合可以有效确保分布式资源的协同合作。

发电整体优化

在设计太阳能发电站与风电场时整体优化尤为重要,这不仅能使可再生能源得到有效利用,同时也能提高发电的利润。

例如,太阳能发电板的朝向,其朝东和朝西或者实时追踪太阳方位比固定朝赤道方向,更能提高系统整体效率(如下图)。这可以在清晨和傍晚,电价稍高的时候产生更多的电能。这种优化方式已经在加利福尼亚得到广泛的应用。

可再生能源作为未来能源发展的重要环节其具有环保、取之不尽、用之不竭诸多优点,也存在不稳定等一些弊端,所以可再生能源与电力系统的友好化部署十分重要。其可以降低可再生能源发电不稳定性对电网的冲击,而且可以提高可再生能源发电的利润,为可再生能源健康稳固地发展打下坚实基础。