因分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)的大量導(dǎo)入,出現(xiàn)了白天發(fā)電量超過用電量,但在傍晚太陽能發(fā)電停止時,電力需求卻急劇上升的現(xiàn)象。
作者:Junko Movellan
來源:日經(jīng)bp社
原標(biāo)題:“鴨型曲線”改善法,以“水、熱、冰”吸收儲藏大量導(dǎo)入的光伏電力
因分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)的大量導(dǎo)入,出現(xiàn)了白天發(fā)電量超過用電量,但在傍晚太陽能發(fā)電停止時,電力需求卻急劇上升的現(xiàn)象。不久的將來填補(bǔ)這種巨大的供需缺口會變得困難——加利福尼亞州幾年前就開始有了這種擔(dān)憂。
高峰需求在傍晚至夜間 這種現(xiàn)象被稱為“鴨型曲線”。2013年至2020年間,加利福尼亞州的分時“實(shí)際電力需求”與“供給量”的曲線圖變化就呈現(xiàn)出這種現(xiàn)象(圖1)。這里的“供給量”是指電力公司的大規(guī)模集中型發(fā)電站供給的電力量;“實(shí)際電力需求”是指,整體用電量減去與消費(fèi)者側(cè)的配電網(wǎng)并網(wǎng)的分散型光伏及風(fēng)力等發(fā)電量之后的電力需求。

圖1:加利福尼亞州的實(shí)際電力需求變化(出處:California Independent System Operator)
表示電力需求的曲線圖原本是從早上至中午為緩慢上升的,形成從鴨子尾巴到背部那樣的曲線。但隨著分散型光伏發(fā)電的導(dǎo)入量增加,鴨子的背部曲線將變成腹部曲線。導(dǎo)入光伏發(fā)電等分散型發(fā)電后,家庭的電力需求由光伏電力就能滿足,從電力公司的購電量將減少。就是說,隨著分散型光伏發(fā)電的大量導(dǎo)入,白天的“實(shí)際電力需求”會大幅降低,這時就開始要擔(dān)心電力公司供給的電力過剩了。
教給鴨子飛翔的方法 問題之一是,光伏發(fā)電的輸出高峰與需求高峰不是一致的。在加利福尼亞州,光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量在中午至下午2點(diǎn)期間是高峰。而需求高峰則出線下午更晚一些時候,為傍晚5點(diǎn)至晚上8點(diǎn)左右。就是說,供給和需求會有缺口。
另一個問題是,需求高峰急劇上升。雖然白天利用光伏發(fā)電將實(shí)際需求降到了最低水平,但在光伏發(fā)電不再輸出電力的傍晚,“真正”的電力需求高峰卻到來了。預(yù)計(jì)到2020年,將必須要在3個小時的短時間內(nèi)快速填補(bǔ)約13GW的需求。
因鴨型曲線現(xiàn)象,估計(jì)白天將不得不減少原本不是用來調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)電源的供給量,并且,為了填補(bǔ)比傍晚時更大的需求差,就可能需要作使火力發(fā)電設(shè)備等現(xiàn)有設(shè)備待機(jī),以便進(jìn)行急劇提高輸出電力等控制。
鴨型曲線的問題是,白天電力公司的供給超過需求,和傍晚以后急劇上升的高峰需求要在短時間內(nèi)滿足。形象地說,就是教給肚子浮在水面上、為了呼吸而伸長脖子的鴨子“飛翔的方法”,使鴨子的身體伸展至水平線上。即縮小供需曲線的差距,減少變動(圖2)。

圖2:“教給鴨子飛翔方法”成為系統(tǒng)運(yùn)行戰(zhàn)略(出處:Regulatory Assistance Project)
作者:Junko Movellan 來源:日經(jīng)bp社
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