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多種電力資源組合“養(yǎng)育”未來電網(wǎng)

2011-04-04 來源:中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào) 瀏覽數(shù):4994

  不同的可再生能源發(fā)電方式,其輸出響應(yīng)特性也不盡相同,這在形式上也可以表現(xiàn)為互補(bǔ)性。例如,光伏發(fā)電功率受光強(qiáng)度的變化而實(shí)時(shí)變化;而對(duì)于太陽能熱發(fā)電來說,則由于熱力系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù)較大,其發(fā)電功率不僅不會(huì)隨光照強(qiáng)度變化而實(shí)時(shí)變化,而且還可以通過短時(shí)調(diào)節(jié)換熱功率而調(diào)節(jié)其輸出功率,因?yàn)闊崃ο到y(tǒng)可以儲(chǔ)存部分熱量。同樣,對(duì)于風(fēng)力發(fā)電來說,不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速不盡相同。此外,不同高度下,單位面積的有效風(fēng)功率也不同。因此,如果在同一風(fēng)電場采用不同類型的風(fēng)機(jī)并實(shí)施統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制,則可以使整個(gè)風(fēng)電場的功率輸出變得更加平滑一些。

  電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用

  電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池是未來電網(wǎng)中主要的負(fù)荷之一,事實(shí)上,這種負(fù)荷也同樣可以看成是電源資源。因?yàn)椋覀兛梢栽陲L(fēng)能或太陽能比較充足的時(shí)候提高充電速度,而在它們相對(duì)少的時(shí)候降低充電速度甚至向電網(wǎng)回饋部分電力,則充電系統(tǒng)可以起到平滑電網(wǎng)電源功率的作用。這里,我們認(rèn)為換電池模式是未來電動(dòng)汽車充電的主要模式,因此電動(dòng)汽車電池充電系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況變化來充電。

  據(jù)估計(jì),我國現(xiàn)有汽車保有量約8500萬輛,到2020年,我國汽車保有量將達(dá)到1.5億輛。如果按照2050年我國汽車保有量達(dá)到4億輛計(jì)算,其中一半是電動(dòng)汽車(即2億輛)。假設(shè)平均每輛汽車的電池充電一次可以使用4天,則每天有大約5000萬輛汽車需要充電。由于太陽能和風(fēng)能的年有效利用小時(shí)數(shù)約為2000小時(shí),則可折合為日平均有效利用時(shí)間為5.5小時(shí)。以每組動(dòng)力電池的額定充電功率為15千瓦計(jì)算,并考慮到其充電速度可以根據(jù)太陽能或風(fēng)能的變化而調(diào)節(jié)充電速度,以平均充電功率為10千瓦計(jì)算(即大約從5千瓦~15千瓦范圍內(nèi)調(diào)節(jié)),則5.5小時(shí)內(nèi)可以充電約55度(相當(dāng)于充滿一次可行駛約275公里)。由此可以看出,太陽能和風(fēng)能的日平均有效利用小時(shí)數(shù)大致相當(dāng)于一組電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的平均充電時(shí)間,而每組充電系統(tǒng)可以響應(yīng)太陽能與風(fēng)能變化的功率可以達(dá)到10千瓦,即全國的電動(dòng)汽車充電設(shè)施可以用于電網(wǎng)功率調(diào)節(jié)的總功率可以達(dá)到5億千瓦。考慮大范圍內(nèi)可再生能源電站之間本身已經(jīng)具有的互補(bǔ)作用,則5億千瓦的功率具有相當(dāng)大的調(diào)節(jié)作用。

  綜上所述,雖然可再生能源具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn),但是如果充分利用這些資源在時(shí)空上和發(fā)電方式上的互補(bǔ)性并利用水電、生物質(zhì)發(fā)電和電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用(即將各種資源有機(jī)“打包”在一起),那么即使不安裝大量的儲(chǔ)能系統(tǒng),也可以使電源變得比較平滑穩(wěn)定和可控,從而向用戶輸出滿足要求的電力。

【延伸閱讀】

標(biāo)簽:

閱讀上文 >> 風(fēng)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)盲點(diǎn) 電監(jiān)會(huì)被指監(jiān)管缺位
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