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    史珺:光伏發(fā)電的間歇性及其解決方案

    2015-05-18 11:13:24 太陽能發(fā)電網(wǎng)
    光伏發(fā)電的三大缺點,成本高,能量密度低,和發(fā)電的間歇性。本文討論一下光伏發(fā)電的間歇性。 發(fā)電的間歇性也是一個電力專業(yè)的用語,指的就是發(fā)電的不穩(wěn)定性。也就是說,光伏發(fā)出的的電量是忽大忽小的,甚至有時還完全沒有,如夜晚。 與能量密度低這個弱點一

    許多光伏公司覺得反正現(xiàn)在光伏的容量還沒有達到電網(wǎng)的容忍上限,因此現(xiàn)在不愿考慮這個問題。但是,距離2020年只有不到五年的時間了,如果如果現(xiàn)在不考慮這個問題,后面會遇到麻煩的。
      既然光伏和風力發(fā)電的間歇性是老天造成的,我們又無法控制風力的大小和云層的移動,那,我們就只能從發(fā)電系統(tǒng)本身來對這個間歇性進行補償。幸運的是,這個問題是能夠找到辦法來解決的。
      光伏發(fā)電的間歇性也與能量密度低的問題一樣,雖然是缺點,卻也可能變成優(yōu)點。因為,其實用戶的負載,本身也是不斷變化的。家里的電燈空調,并不是24小時常開不閉的,工廠的機器的功率,大部分也是隨著工藝變化而變化的。當然,用電負載的間歇性變化,是沒有規(guī)律的;負載的間歇性與光伏發(fā)電的間歇性,也是毫不相關的。
      解決間歇性的第一個方法,是電網(wǎng)調節(jié),也就是現(xiàn)在大家都在用的方式,大家知道,這個方式是可行的,但只限于光伏發(fā)電容量不大的情形,超過一定限度則不可行了。
      第二個方式,也是大家都能夠第一時間想到的,就是通過蓄電池來調節(jié)。光伏發(fā)電的時候,給蓄電池充電,光伏不發(fā)電的時候,讓蓄電池放電。但對于“三個三峽”那么大的光伏電站的蓄能,大家可以計算一下,五千萬千瓦的功率下,蓄電池的成本將達到多少。如果不是天文數(shù)字,也將是地獄般的夢魘數(shù)字。
      值得指出的是,前面所說的我國電網(wǎng)15%波動容限,指的是突然波動。如果是可預測的波動,那么,通過電力調度系統(tǒng)可以調度全網(wǎng)高達100%的容量。但是,電力調度是需要時間的。需要調度的容量越大,需要的時間就越長。目前,按照我國的老的電力調度標準,在電力波動發(fā)生后,電網(wǎng)調度的時間不得超過七分鐘。但現(xiàn)在,實際上并不需要這么長的時間,通常幾秒鐘已經(jīng)能夠完成調度工作了。無論多長的時間,都是發(fā)電的間歇。而這個間歇,是能夠用蓄電池來填補的。
      第三個方式,就是采用多種新能源的互補。不僅僅是光伏有間歇性的問題,幾乎所有的新能源都有這個問題。如風力,沼氣發(fā)電等,水電也有季節(jié)上的間歇性。但是,這些不同的新能源相互之間,是有一定的互補性的。例如,陽光變化的時候,一定是云層飄動引起的,而云層的飄動一定是風導致的,因此,光伏發(fā)電波動時,風力通常較大;當然,這不是絕對的。但是,如果采用包括光伏、風力、生物質能等至少兩種甚至三到四種以上的新能源作為發(fā)電電源,這樣,可以大大消除各種新能源的不穩(wěn)定性。多種電源的結合,是緩和光伏發(fā)電的波動性、穩(wěn)定電力的必要手段。但是,即便是三四種新能源組合在一起,也不能保證任何時候都有電力,更不能保證電力的平穩(wěn),這就需要有一個作為基準的可控的電源,這個基準電源可以是電網(wǎng),也可以是一個燃氣輪機的發(fā)電機。
      上面三種方式的任何一種方式,都可以在一定程度上緩解新能源的間歇性問題,但同時,如果只將其中任何一種方式作為單一的解決方案,則都不可能形成理想的解決方案。
      理想的解決方案是,將上述三種方式相結合,同時,通過控制系統(tǒng),進行負載、電源、儲能系統(tǒng)和電網(wǎng)的監(jiān)控和調度,這樣,當然,要對并網(wǎng)、儲能、電源之間的調控方式進行專業(yè)的控制,才能完美的解決新能源的間歇性問題。
      這個解決方案,就是我們稱為“微電網(wǎng)”的新能源解決方案,從與周鳳起老先生探討起,至今已經(jīng)醞釀了七年時間。相信今后還會有機會和大家進行詳細的探討。


    作者:史珺 來源:新浪博客 責任編輯:wutongyufg

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