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美国加州光伏发电创纪录 却不得不担心“鸭子”问题

导读: 最近被一则新闻刷屏,称“今年上半年我国光伏发电新增装机规模超预期,同比增3倍至20GW以上。”那你有没有想过如果这些光伏发电全部并网且没有发生“弃光”的话,电网该是怎样的情形?

  最近被一则新闻刷屏,称“今年上半年我国光伏发电新增装机规模超预期,同比增3倍至20GW以上。”那你有没有想过如果这些光伏发电全部并网且没有发生“弃光”的话,电网该是怎样的情形?

  也就在十几天前,加州独立系统运营商(CAISO)打破了自己曾创下的光伏发电记录。7月12日下午1点06分光伏发电出力8,030MW,超过2015年约6000MW的发电记录。这相当于200万户家庭的全部用电量。更让人激动的是这个发电记录还没有包括那些个人用户的离网型屋顶光伏发电系统

  不过,光伏发电渗透这么迅猛真的没问题么?

  早在2013年,CAISO就预测,按照现在光伏发电的增长速度,到2020年,光伏发电就把火力发电踢下宝座,占领电力系统。可再生能源发电比例上升本该是件欢快的事情,但这却引起了加州独立系统运营商对“鸭子”的思考。

  光伏发电和鸭子有什么关系?

  想像一下光伏发电的情形。白天发电量会超过用电量,但在傍晚太阳能发电停止时,电力需求却急剧上升。这种现象就是“鸭子曲线”。

  上图的“鸭子曲线”可以形象的表示出加州一天24小时中的电力净负荷情况,还有对不远的将来的预测。

  按照之前的预测,到2020年,加州的“鸭子”便会出现“大肚腩”。尤其是春季,阳光充足,天气凉爽,因为不需要开空调使得电力需求急剧降低;再加上湿润和大风,水力发电和风力发电蜂拥加入到本已饱和的光伏发电大军当中。

  加州电力系统运营商不仅担心“鸭子”肚子过大,也担心脖子太长(担心鸭子变天鹅?),也真是操碎了心。白天太阳能发电能够满足很大一部分的电力需求,电力系统运营商只需调配小部分电力。但到了傍晚,没有了给力的光伏发电,在短短的几个小时内,净负荷蹭蹭蹭的就上去了。这就是为什么出现了一条又长又陡的线,想必这该是只傲气的“鸭子”吧。

  加州的“鸭子”难题

  加州对“鸭子”的担忧已经有几年了,那个时候加州的可再生能源发电比例标准还只是在2020年达到33%。如今,加州州长JerryBrown签署通过了新的法案,可再生能源发电比例将在2030年达到50%。估计也是因为这个“激动人心”的法案,最近又掀起了一波对“鸭子”的思考。之前CAISO的预测也算是八九不离十吧,至少知道会变成个“胖鸭子”。但CAISO小瞧了光伏发电比例增长速度,没有料到“鸭子”长胖的速度竟如此之快,简直是逆天的节奏。

  不久前加州大学伯克利分校的助理教授MeredithFowlie写了一篇名为“鸭子着陆啦”的博客。她将加州2013到2016年每年3月28日到4月3日这几天每个小时的电力数据绘成了下图。2016年的数据构成的“鸭肚子”比前几年明显多了,而且竟然达到了之前对2020年的预测情况。

  她在博客中这样写到:“我们白天的净负载跟预测值差不多,白天光伏发电降低了电力净负载。傍晚5点到8点这段时间电力需求的急速攀升比预期平缓一些。这或许是因为当初没有料想到需求侧能效提升的原因吧”。

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