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西澳大利亚州学者的一份新报告强调了电网规模的电池存储的重要性,特别是当屋顶太阳能的普及率上升到一天不再需要基本负荷的时候。这种情况可能很快就会到来。
比尔•格雷斯(Bill Grace)的报告-标题为“探究死亡螺旋”-着眼于西澳电网,以及未来几年屋顶太阳能和电池存储的预测。他说,由于成本下降,屋顶太阳能将不可抗拒,因此政策制定者和公用事业公司会更好地适应这一想法,他们需要相应地进行计划。
澳大利亚城市设计资源研究中心的副教授格蕾丝说:“在西澳州的家庭和企业中,私人太阳能光伏系统的不可避免的增长将在未来十年加速电网的转型,这仍然是必需的。”中央。
网络上安装的电池存储对于维持电网的稳定性和可行性至关重要,而且好消息是,与假设可再生能源或屋顶太阳能没有增长的基本情况相比,它最终将导致总体成本降低。当然,这将导致排放降低–在他的设想下减少了25%,而在基本情况下增加了20%。
Grace说,但是关键在于集中存储。屋顶上太阳能的组合产量将占该州全部需求的绝大部分,即使是大量的居民储藏也无法显着解决由屋顶太阳能引起的主要问题,这意味着基本负荷和其他发电机将没有市场。
Grace的报告仅着眼于WA电网-被称为西南互联系统(SWIS),SWIS是世界上独一无二的孤立电网,可为成熟但快速增长的经济服务。
正如我们之前所指出的那样,它比任何其他技术都更容易受到迅速发展的技术变革的影响,这些技术使太阳能和储能的价格更加便宜。这种脆弱性由于向客户提供化石燃料电力的巨额补贴(每年6亿美元)而加剧,这种情况甚至政府都说是不可持续的,而且决策者绝对相信化石燃料仍然是未来。请参阅我们的故事“西澳州化石流感能源灾难的疯狂”。
格雷斯的报告意义重大。他指出,尽管有人做出了其他尝试,例如政府委托的审查完全忽略了可再生能源,甚至讨论了从印度尼西亚进口煤炭的可能性,但不管当前的政治环境如何,对化石燃料的依赖都不会继续。那是因为将限制排放或增加燃料成本,或两者兼而有之。
尽管许多人争辩说,西澳电网当前的产能过剩意味着网络上没有更多的可再生能源(这一观点在国家范围内得到了回应),但私人太阳能的增长是不可避免的,并且将对该网络产生重大影响。
他说:“能源系统将发生变化,……在西澳州家庭和企业中,私人太阳能光伏系统使用量的必然增加只会在未来十年加速电网的转型,而这仍然是必需的,”他说。
格雷斯说-与其他许多人一样-电力行业向消费者提供能源服务的唯一时代已经过去。
他写道:“行业必须将自己重新构想为(许多)客户已经部分拥有的服务的一部分提供者。”“换句话说,他们正在与客户竞争,他们对这一挑战的回应将决定网络和私有资产之间最终的平衡点。
“政策必须带来最有效的经济成果,而不是试图“保护”现有的行业参与者。较低的排放量和较低的总能源成本对社会是积极的结果,应予以接受,而不是被拒绝。
格蕾丝(Grace)在他的研究中分析了各种情况,包括基本情况,较高的太阳能普及率和较高的存储普及率–这些变化是否仅在家庭,企业或公用事业级别发生。
目前,SWIS极大地依赖化石燃料,发电量为6,000MW,其中大部分是多余的,可能会出现几个高峰。
在研究之时,只有约15%的住宅拥有太阳能光伏,铭牌总容量约为336兆瓦(而昆士兰州则为22%,总容量超过1吉瓦)。
根据格蕾丝的模型,到2035年,太阳能成本的下降将导致50%的房屋和40%的企业使用屋顶太阳能(电网运营商实际上提出了更高的方案,即安装了9,000MW的屋顶太阳能到2035年。)Grace假设家庭平均屋顶阵列功率为4.5kW,商业平均屋顶阵列功率为90kW。
如果私人太阳能光伏发电出现这种规模的增长,对SWIS将会产生重大影响。到2025年,网络的平均小时负荷已从基本案例中大大降低-到2030年中午将降至零-但白天的太阳能发电只能最大程度地降低最大负荷。
该模型中的存储回收期取决于存储成本,储蓄和REBS收入,这些都是太阳能电池板尺寸的函数。因此,投资回收期要花一些时间才能降至可接受的财务水平。但是,在2020年左右之后,投资回收期已降至10-15年的范围。
此后,住宅和商业设施的渗透率稳步上升。到2035年,将有约13,000 MWh的存储容量,将有405,000座房屋和45,000个企业拥有存储。
专用储能装置的增加不会改变所产生的能源数量,但确实会减少高峰网络需求。但是,按照铭牌上的太阳能容量,这仍只能存储约1.5个小时。它可以减少但不能消除高峰需求期。
Grace说,真正需要发生的是将网络存储引入SWIS。这可能发生在现有的变电站现场,这些变电站从家庭和企业的私有系统中调度和接收电力。
从逻辑上说,这种“下游”规模的存储将由旨在平滑网络生成的供需的更大规模的存储“上游”进行补充。这将是从化石燃料向可再生能源过渡的战略的一部分。
有趣的影响之一是成本。在系统层面,通过高水平的太阳能和储能,SWIS的成本将降低,私人投资在11亿美元至150亿美元之间,电网上应计的节省额为76亿美元。但是单位成本将上升。
“尽管降低的系统成本表明增加的太阳能普及率将带来总体经济利益,但单位成本的上升仍然是个问题,”格雷斯写道。
“由于某种原因或其他原因无法充分降低网络能耗以抵消电价上涨的个人消费者,在这种情况下将为能源支付更高的费用。”由于这个群体将包括那些最无力承担额外费用的人,因此公平将成为政策对策的重要组成部分。
如果在适当的策略下尽快开始在网络内部引入存储,则有可能“阻止”本研究中建模的私有存储的增长。
“规模经济将意味着降低网络规模存储的每兆瓦时成本,如果这种规模足以存储所有多余的私人太阳能发电,这可能会在鼓励太阳能的同时削弱私人存储。”
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