科技一站

 找回密码
 立即注册
查看: 120|回复: 1

为了清洁能源的未来,我们与电网的关系必须改变。方法如下

[复制链接]

2

主题

5

帖子

8

积分

新手上路

Rank: 1

积分
8
发表于 2022-12-17 19:47:56 | 显示全部楼层 |阅读模式


TAE Technologies利用其科学发现开发了电力管理工具,如这些储能柜,这些储能柜为该公司的聚变能源实验提供高达750兆瓦的电力。来源:TAE Technologies

过时的国内电网目前无法整合必要的可再生能源。

当我们向无碳社会过渡时,我们需要改变我们为电网供电和管理的方式。

利用分布式能源潜力的未来电网可以帮助拉平需求曲线。

我们目前的电网在整合必要的可再生能源方面非常无能——受到老化、过时技术和监管结构的困扰,阻碍了升级所需关键基础设施的能力。仅在漂亮国,电网的效率就约为40%。
解决这个问题的答案在于一种新的电力方法:一种专注于优化客户及其技术与电网互动的方式。气候变化的破坏性影响要求我们采取下一步措施,不要对开采的资源带来更多的污染和不可持续的需求。
随着社会发展无碳经济,电网将需要进行重大转型。可再生能源和能源存储的不断涌入将改变高压散装电力系统的资源组合,但这不会对客户产生太大影响。正是在低压配电系统中——那些为我们的家庭、企业和工厂提供电力的系统——我们将在那里看到快速演变,改变我们与电网互动的方式。让我们看看发生了什么,它将如何影响我们,以及我们必须做些什么来确保这种能量转换尽可能顺利和高效地进行。
提高资产利用率
电价主要由两个主要成本驱动:发电所需的基本燃料成本,以及发电并向客户交付电力的资本密集型发电、输电和配电基础设施。最近,这些成本有所增加,主要是因为我们如何使用电力——我们的需求曲线——已经变得“更高峰”。我们主要由对空调需求的增加驱动,在相对较短的时间内使用更多的电力。
当极端高温到来时,每几年才会出现一次巨大的需求水平,但我们通常不会通过“褐变”或其他限制来限制消费。相反,我们建造了更多在今年剩余时间里没有得到充分利用的基础设施。事实上,服务于需求最高的1%可以产生高达基础设施总成本的9%,而需求最高的10%约占总成本的25%。因此,如果我们可以通过减少峰值需求、在一年中其他时间增加消费来“拉平曲线”,或者——更好的是——两者兼而有之,我们可以将更多能源分散在相同的固定成本上,提高产能利用率,并降低每千瓦时的基础设施成本。
分布式能源
我们可以通过一类新兴的客户网站资产(称为分布式能源(DER))来拉平这条曲线。某国的联邦能源监管委员会将DER描述为可能包括“电力存储、间歇性发电、分布式发电、需求响应、能源效率、热存储或电动汽车及其充电设备”的资产。DER是传统需求响应(DR)资源的继承者——根据公用事业或电力市场运营商的信号改变行为的本地设备。DR资源大大减少了峰值需求,但它们是有限的:它们可以停止使用电力,但它们不能将客户的能源送回电网。
近年来,随着澳大利亚、加利福尼亚州和德国数百万人的屋顶太阳能安装,情况发生了变化。太阳能电池板是第一个重要的DER,但它们只能在阳光明媚时提供电力,并且输出无法调节。然而,现场电池的添加迅速改变了这种动态,根据需要吸收和释放电力。在屋顶太阳能占主导地位的地方,电池数量正在迅速增长,存储着数百万个屋顶阵列产生的剩余能源,德国和澳大利亚家庭有数十万块电池,在漂亮国加利福尼亚州和夏威夷州有大量电池。
下一个重要的DER将是电动汽车(EV),其电池比家庭存储系统大很多倍。电动汽车销量增长迅速,占2021年第四季度全球所有乘用车销量的13%。如果在非高峰期充电,他们可以提高电网的整体利用率。此外,许多将很快具有双向功能,可能会根据需要将能量送回电网。然而,电动汽车可以是一把双刃剑。如果在不合时宜的时间充电,它们可能会加剧需求高峰期,给电网带来更大的压力,并降低产能利用率。
破坏稳定的巴别塔的可能性
更多的电网很快就会托管多种DER技术,通常由被称为“聚合器”的第三方公司注册,这些公司直接与设备连接——在能源领域之外,我们熟悉DoorDash或Postmates等第三方聚合器。在能源方面,这种聚合器可能非常强大,造成经济效率或不稳定——特别是在可能居住数千名电动汽车所有者的本地配电电路级别——影响电压和频率等关键问题。
为了说明混乱的可能性,让我们假设电网市场运营商要求配电网上出现100兆瓦的DER的情况。如果系统没有得到适当的开发和协调,分销运营商可能不知道情况,电网可能无法实际交付所需的容量。因此,在DER资源变得太大之前,是时候制定道路规则,以实现安全可靠的实施。
一条可能的前进道路
启用软件和其他技术直到最近才出现,因此要实现这个利用DER潜力的未来电网的潜力,还有很多事情要做。公用事业规划能力、监管结构和商业模式都处于早期阶段。一个关键要求是某种类型的中央登记册,按类型和重要特征对资产进行分类(例如,什么、地点、何时以及可以提供的容量和能源)。每个聚合器合同都会将其与特定资产挂钩,该关系记录在登记册中。基于许可的方法,在适当的网格架构的支持下,将规范通信流和行为层次结构(例如,如果电池签约支持电网,它必须可用——它最近不可能将其能源出售用于其他目的)。
我们与电网的关系——以及我们如何为它供电和管理——必须改变。过去,发电通常是一项破坏环境的工作——无论是开采和燃烧煤炭,还是利用核裂变的力量同时产生放射性废物。为我们的未来提供动力还意味着开发可持续、无污染的能源,这些能源可以承受需求的激增,并且比太阳能和风能更稳定。TAE Technologies正在开发氢硼聚变能源,以满足和超越当前需求,而无需燃烧煤炭或产生核废料,预计日期为2030年。该技术将是无碳的,并提供新的、巨大的能源供应。

正如互联网基于一套普遍商定的前提一样,电网也可能需要类似的条件。为了做到这一点,我们必须迅速确定谁应该担任监督注册角色。这可能是一个非政府组织或政府机构,其动机不是由利润驱动的,并且可以从政府寻求为决策过程提供建议。从今天的有利位置,我们可以清楚地看到明天更清洁、更动态、更高效的电网的潜力。
了解更多清洁能源周边,关注我就是你最好的选择!
回复

使用道具 举报

2

主题

7

帖子

15

积分

新手上路

Rank: 1

积分
15
发表于 前天 18:57 | 显示全部楼层
珍爱生命,果断回帖。
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|科技一站

GMT+8, 2025-4-15 11:58 , Processed in 0.091317 second(s), 22 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表