在最近的一些可再生能源领先的国家,白天(尤其是下午),太阳能和风能等可再生能源已经超过了传统基本负荷(煤炭,核能和一些天然气)发电厂的电力供应。原因之一是:在最阳光(最热)的时段内电力需求趋于增加,而阳光充足时,太阳能发电厂会产生更多的电力,这是正确的。
并非完美,但是太阳能发电往往会跟随电力需求。在温度较高的情况下尤其如此,因为要打开空调(消耗大量电能)以补偿炎热的下午天气。
重要的是,由于太阳能发电厂的发电量超过了基本负荷发电厂的发电量,因此在现货市场上以低于基本负荷发电厂的价格出售电力。在今年4月1日,即使不是一天高温,欧洲电力指数(ELIX)上的电力价格实际上也下降至-0.01。
ELIX 3月底和4月1日的现货市场价格
4月1日太阳能发电
正如您在上图中所看到的那样,从上午9点开始,在最晴天的清晨和午后时段,太阳能发电量最高。这就在空调最需要时转化为更多的功率。而且如您在上表中所见,正是在4月1日星期日下午太阳能高峰接近尾声时,太阳能实际上帮助将电价推低了。
4月1日德国风力发电图表
重要的是,与太阳能互补的风力发电在夜间最大,而在早晨最低。此图在10 AM开始风向增加,并在10 PM之后开始逐渐减小。该图显示的风力发电的最大时期是从下午凌晨到晚上10点。这有助于备份太阳能电池板,因为当风力发电量增加时,太阳能发电量会减少,而当太阳能电池板的发电量最少时(夜间),风电场发电量最大。
而且,正如您所看到的,当两种能源都变得相当强劲时,午后的交汇点就是4月1日ELIX的电价跌至负价。
基本负载弱点
大多数基本负荷发电厂需要花费很长时间进行调整,这意味着它们无法快速适应电力需求的意外波动,尽管发电厂产生的电量应尽可能接近电力需求。
如果发电厂的发电量太少,就会出现短缺。如果它们产生过多,则会浪费电力,因为不使用也不存储电力。而且,在某些极端情况下,我们会看到上述情况,其中电力价格可能会低于$ 0。
传统的基本负荷发电厂无法大量调整发电量以补偿电力需求的高峰和下降,这是这些发电机的真正缺点,因为与风能和太阳能不同,它们的燃料消耗金钱来燃烧。因此,当无燃料供应增加并压低电力价格时,这些发电厂将无法削减发电量,而不得不出售电力以蒙受巨大损失。
更多利用太阳能和风能的互补性
尽管风能和太阳能发电厂的互补发电方式可能会很有帮助,但通过对设备进行规划和编程以执行不必在特定时间完成的任务(例如洗衣服,烘干衣服,洗碗,加热各种活动的水等等),以达到风力和太阳能发电量最大的时期。
我称之为“高级负载平衡”的这种形式可能是减少风能和太阳能发电厂的储能需求的关键,并且可以为社会带来巨大利益。
h / t Renewables InternationalImages:太阳能发电厂通过Bert van Dijk;通过EEX的其他图像
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