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欧美探讨以需求控制确保可再生能源电能质量

2013-8-27 10:31| 发布者: echo| 查看: 7980| 评论: 0

摘要: 德国及美国加利福尼亚州提出了使可再生能源利用比例超过30%的高目标。关于大量采用风力发电及太阳能发电,一直以来普遍观点认为,为了使输出功率变动保持稳定状态,必须设置大量蓄电池,然而如今已经通过实证研究证 ...
  直方柱表示冷库耗电量,实线曲线表示风力发电量,浅色虚线表示电力现货价格,深色虚线表示事先预测的负载分配。可通过在启动风力发电时进行冷却,在电价较高时段抑制运转,享受成本价值。(出处:EWEP)

  E能源项目还在哈尔茨地区对家电自动控制进行了实际验证。在该地区,以风力为主体,可再生能源电力在系统电力中所占的比例已经达到30%,但风力依然存在较大的开发空间,预计太阳能发电也会继续增长。

  该地区的实证项目力争通过创设名为“虚拟发电站哈尔茨”、可监控可再生能源并与电力交易市场实现联动的机构,增加变动较大的风力发电并网量。“虚拟发电站”的任务是,事先预测风力和太阳能发电量以及电力和热需求负荷,为了填补其缺口,委托生物燃气发电站及热电联产设施等分布型能源运营商调节供给,同时与电力交易所联动,针对电力需求调节,确定合适的费用。

  在住宅方面,由住宅能源管理系统根据电力价格自动控制部分家电,对电力消费量进行调节。实证实验的结果证实,今后,作为在增加风力发电的同时实现供求一致的方法,与增建辅助火力发电设备及采用蓄能设备相比,以风力发电量预测为基础,适当改变电力的市场价格以调整电力需求的手法,可大幅降低成本。

  “实时电力市场”开始进行实际验证

  以上述成果为基础,在丹麦的Bornholm岛,由欧洲10国组成的EcoGridEU联盟开始实施“EcoGridEU项目”。利用可再生能源在供给电力中所占比例已经超过50%的电源构成,作为使变动的需求与供给实现平衡的手法,创设“实时电力市场”。实际验证根据电力供求改变电力价格,以激活电力交易,由此以电力市场为基础保持供需平衡的机制。通过住宅内的智能网关及控制器,实时收集以分为单位变化的市场价格信息并作出判断,控制器将根据价格自动控制家电(热泵和电热设备)的运转状态。

  这一机制可以说是与北美的高速自动需求响应相近的概念。北美的自动需求响应是由电力公司及从电力公司承包了需求响应业务的系统集成商发出需求响应指令,根据其指令对家电进行控制。而EcoGridEU项目除了利用系统集成商的系统,还参考德国哈尔茨地区的实证,根据市场价格信息,由各个家庭的控制器自动判断并发出家电控制指令。预定对这2种方式进行实际验证。

  关于用电方设备的自动控制,作为标准规格,美国确定了“OpenADR”和“SEP”,欧洲确定了“EEBus”和“KNX”。OpenADR和EEBus是从供电方向住宅方的通信规格,SEP和KNX是家电通信规格。使用上述通信规格控制电力需求的技术实证,和与电力市场联动的制度建设,都在稳步取得进展。

  在日本,为了应对风力发电和太阳能发电的增长,一直以设置蓄电池为前提对成本进行了探讨,而欧美却从在不增设蓄电池和辅助电源的条件下,如何大量采用风力发电和太阳能发电的角度出发,进行实际验证,并不断取得成果。

  如果日本继续推进“蓄电池并设型可再生能源利用”,欧美继续进行“需求控制型可再生能源利用”,双方在电力系统设备利用率方面就会出现很大差距,在电力基础设施资产效率较低的日本,用电方将继续背负高额电价。在终于决定进行发供电分离的日本,关于进行与电力市场联动自动控制需求的实证实验,甚至都没有进行探讨。日本与欧美存在着非常大的差距。
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