以下是一些促进新能源消纳,保持风光发电利用率处于高位的措施:
一、技术层面
1. 储能技术的发展
电池储能
锂电池储能系统可以在风光发电过剩时储存电能,在发电不足或用电高峰时释放电能。例如,特斯拉的Powerwall等家用锂电池储能设备,可以在家庭层面实现光伏发电的“削峰填谷”。在大型电网侧,大规模锂电池储能电站能够平滑风光发电的间歇性。
抽水蓄能
抽水蓄能电站是一种成熟的储能技术。在风光发电量大时,利用多余的电能将水从下水库抽到上水库;当风光发电不足时,上水库的水向下流,带动水轮机发电。我国河北丰宁抽水蓄能电站,有效提升了华北地区新能源的消纳能力。
储热技术
对于太阳能光热发电,储热系统至关重要。通过熔盐等储热介质储存热量,可以使光热发电在没有阳光直射时仍能持续发电,提高发电的稳定性和可调度性,进而提升其在电力系统中的消纳比例。
2. 智能电网技术
电网的智能化升级
智能电网能够实现对电力系统的实时监测和控制。通过安装大量的传感器,可以精确掌握电网各个节点的电力信息,包括电压、电流、功率等。例如,分布式光纤传感器可以实时监测电网的运行状态,一旦发现故障点,能够迅速定位并进行隔离修复,减少对新能源发电消纳的影响。
电力系统的灵活调度
借助先进的电力调度系统,根据风光发电的预测情况和实时出力,灵活调整常规电源(如火电、水电)的发电计划。如在风电大发时,减少火电出力,优先消纳风电;同时,通过需求响应技术,引导用户调整用电行为,实现削峰填谷,提高电网对新能源的承载能力。
二、政策层面
1. 可再生能源配额制
要求电力供应企业(如电网公司、售电公司等)在其电力供应中必须包含一定比例的可再生能源电量。这就促使相关企业积极消纳风光发电,为新能源发电创造稳定的市场需求。例如,某省的电网公司为了满足配额要求,会加大对本地风光发电项目的接入和消纳力度,与新能源发电企业签订长期购电协议。
2. 新能源补贴政策
补贴发电企业
对风光发电企业给予一定的财政补贴,在新能源发展初期,补贴可以降低发电成本与市场价格之间的差距,提高发电企业的积极性。如我国过去对光伏电站按照每度电一定金额进行补贴,使得光伏产业迅速发展,装机容量不断扩大,在一定程度上也推动了其消纳,因为更多的装机意味着更多的电量需要被纳入电力系统。
补贴储能设施
对储能设施的建设和运营给予补贴,鼓励企业投资储能项目。例如,有些地方政府对新建的锂电池储能电站给予建设补贴,对其运营过程中的储能电量给予一定的补贴,提高储能在新能源消纳中的作用。
三、市场层面
1. 电力市场交易机制创新
开展绿电交易
绿电交易允许用户直接购买风光发电等绿色电力。企业用户为了实现自身的碳中和目标或者提升企业形象,愿意以较高价格购买绿电。例如,一些跨国企业在华工厂积极参与绿电交易,这不仅为风光发电企业提供了额外的市场渠道,也促进了新能源的消纳。
建立辅助服务市场
在辅助服务市场中,储能、可调节负荷等资源可以参与提供调频、调峰等辅助服务。风光发电企业可以通过参与辅助服务市场,与其他市场主体合作,提高自身在电力系统中的适应性和消纳能力。例如,风电企业可以与储能企业联合参与调频辅助服务市场,储能系统在风电功率波动时迅速响应,调整电网频率,使风电更好地融入电力系统。
2. 源 网 荷 储一体化发展
工业园区源 网 荷 储一体化
在工业园区内构建源 网 荷 储一体化系统。例如,在工业园区内建设分布式风光发电设施,同时配套储能系统和智能电网控制系统,园区内的负荷可以直接消纳本地风光发电产生的电能,储能系统在发电和用电不平衡时进行调节。当光伏发电量大于园区用电量时,多余电量存储在储能系统中;当光伏发电不足时,储能系统放电补充,减少从外部电网的购电需求,提高新能源的就地消纳率。
虚拟电厂的构建
虚拟电厂是一种通过信息技术和软件系统将分布式电源(如分布式光伏)、储能设备、可控负荷等聚合起来的特殊电厂。它可以像传统电厂一样参与电力市场交易和电网调度。通过虚拟电厂的优化调度,可以有效整合分散的新能源资源,提高新能源的消纳水平。例如,某城市的虚拟电厂将众多居民用户的屋顶光伏发电、电动汽车充电桩(作为可控负荷)等资源整合起来,在电网需要时向电网提供稳定的电力输出,或者在新能源发电过剩时吸纳多余电量。
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