实现100%可再生能源的挑战

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风电厂

最近有关实现100%可再生能源的讨论越来越热烈。尽管持续时间较短,但目前已有实现这一目标的报道。据报道,葡萄牙曾有人连续四天完全靠可再生能源生活。5月8日在德国,太阳能、风能、水力和生物质发电厂报告,他们在几个小时内生产了电力客户消耗的63 GW电力中的大约95%。

尽管这些例子说明了这个行业的发展情况,但可再生能源对整个电力行业的影响已初见端倪。当德国的可再生能源创新高时,实际上该行业必须付出一定的代价才能让商业客户使用他们的电力。在夏威夷(目前为止唯一一个强制要求必须实现100%可再生能源的州),谈论的话题已转变为缩减可再生能源,因为太多的风力和太阳能促使可再生能源工厂从发电转向平衡负荷。

虽然电力公司在某种程度上可以预测客户负荷,但却无法控制这些负荷。而且,可再生能源发电高峰可能不会与负荷高峰同时出现。通常情况下,风力发电在夜间达到峰值,而此时客户用电量却较低。太阳能发电在中午时分达到峰值,此时许多居民客户都在上班;当太阳落山,客户回到家打开电视和空调时,太阳能发电能力已经下降。

平衡客户负荷与不断增加的可再生能源一直都是电力公司面临的一个挑战。住宅光伏系统的不断渗透让问题变得更加复杂。在毛伊岛,风电场开发商First Wind没有预料到它的项目会面临如此大幅度的缩减。出现这种情况的部分原因是:很多个人客户在他们的住所安装了光伏系统,以致改变了电力公司的传统发电与岛上可再生能源发电的平衡。

因此,即使电力公司和可再生能源开发商可能还要计划建立多少可再生能源发电厂以及在哪里建立,但太阳能设施价格持续下跌已迫使他们在制定计划时将个人客户考虑在内。此外,由于住宅光伏发电通常不会受到限制,因此这些设施将开始影响可以受到限制的大型电力公司规模的可再生能源发电。

虽然一个孤岛电网上的可再生能源缩减可能并不适用于当今美国电网的其余部分,但电力公司规模的风力和太阳能发电厂的持续渗透,再加上住宅光伏系统价格的稳步下降,短短几年后就可能会使世界上的许多其他地方也面临同样的问题。如果我们鼓励继续在电力公司、社区和住宅层面推动可再生能源设施增长,就必须推动电池储能等技术在电能使用和可再生能源发电的不稳定性之间充当缓冲器。

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专家

Erik Svanholm

出版日期

六月 1, 2016