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            可再生能源發電設施如何配置儲能系統可滿足大多數電力需求
            日期:2021-11-09   [復制鏈接]
            責任編輯:sy_qianjiao 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
            美國的一個研究小組最近發表了一篇論文,試圖了解風力發電和太陽能發電的未來發展。

            該研究分析了42個國家39年來的風力發電和太陽能發電的每小時發電數據。根據對沒有配套部署儲能系統的可再生能源發電設施的評估,最可靠的可再生能源發電系統是風力發電設施,并且在72%到91%的發電期間可以滿足電力需求,而如果配套部署持續放電時間為12小時的電池儲能系統可以在83%到94%的發電時間內滿足電力需求。


            然而研究發現,即使在滿足90%以上電力需求的系統中,每年也可能有數百個小時不能滿足電力需求。

            該研究量化了額外電力的存儲和需求管理的裝機容量、儲能容量和利用率,以及區域聚合的好處。這些模型評估了儲能系統不同部署的三種場景(無、3小時和12小時)。


            值得注意的是,研究人員得出的結論是,部署可以滿足1.5倍電力需求的風力發電和太陽能發電設施以及配套部署持續放電時間為3小時的儲能系統,能夠滿足一年中的200小時以外的所有需求。

            Calderia公司之前的研究表明,美國能夠構建一個可靠的電網,該電網80%的電力來自風力發電和太陽能發電,并部署持續放電時間約為12小時的電池儲能系統,這種模型不需要建設額外的電網輸電基礎設施。

            研究發現,土地面積較大的國家和地區可以構建可靠性更高的風力+太陽能,電網。對于沒有部署儲能系統的電網,土地面積每增加10倍,滿足能源需求的能力就會提高7.2%。

            當增加持續放電時間為3小時甚至12小時的儲能系統時,這種模式開始出現。


            上圖的左上角顯示了沒有配套部署儲能系統的標準發電量。它顯示出與美國各地區相關的可靠性顯線性增加。但是,如果部署持續放電時間3小時甚至12小時的儲能系統時,電網的發電量會增加50%,可靠性會顯著提高。

            事實上,當查看上圖右下方的方框時,該方框具有12小時的電池儲能系統和1.5倍的標準發電量,風力發電和太陽能發電滿足電力需求的能力使研究中分析的所有國家和國都超過了97%;有幾個國家可以滿足100%的需求。

            該研究表明,過剩的發電量和儲能系統的儲能容量存在一個權衡點,因為過剩的發電量增加10%相當于需要部署持續放電時間為3.9小時的儲能系統。

            該研究表明,即使配套部署電池儲能系統,主要來自風力發電和太陽能發電的電力系統的電力需求缺口仍然會找到需要可調度資源的時期。盡管可以采用化石能源發電設施滿足電力需求,但這樣做在經濟上將變得具有挑戰性,因為這些燃料來源(煤炭和天然氣)的開采量正在下降。

            此外,還需要氫氣、車用電池、核能和水力發電等技術來填補薄弱環節,這樣可以更充分地利用可再生能源。

            如果研究發現,超出當前電力系統標準規模的“過大”風能和太陽能部署實際上是衡量部署規模的最佳方式,那么“過大”這個詞就有些用詞不當。

            當這些能源項目的發電量超過電網的需求時,企業家和項目資產所有者無疑將會尋求更好地利用這些資源的方法。

            耗能產業希望采用更多可再生能源,而通過這種方式,可以降低這些可再生能源設施的平均電價,并從必要的季節性電力過剩中創造出更高價值。 

            原標題:可再生能源發電設施如何配置儲能系統可滿足大多數電力需求
             
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            來源:中國儲能網
             
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