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破纪录!南澳 100% 可再生能源发电近一周

2024-11-06 210


综观人类社会发展,尤其工业革命后突飞猛进,离不开能源,然而发展程度越高,对能源的依赖程度也越高。如果像以前使用化石燃料肯定不是长久之计,一是含量如今看还算丰富,但终有耗尽的一天;二是产生的污染和气候变化等“副作用”也不可忽视,某种程度束缚发展的脚步。

种种原因下,成本较低又清洁环保的可再生能源在能源结构就越来越重要。2021 年 12 月,有 177 万人口的南澳达成 100% 可再生能源发电近一周。

能源分析师 Geoff Eldridge 分析,确定的六天里,平均 101% 能源风能、屋顶太阳能和太阳能发电场,只有一小部分能源来自天然气,以保持电网稳定。清洁能源网站 Renew Economy 报导,156 小时可再生能源运行期间,风能占总能源供应平均为 64.4%,屋顶太阳能平均为 29.5%,公用事业规模太阳能平均为 6.2%。 全球能源顾问 Wood Mackenzie 最新〈The Energy Gang〉Podcast 也提及,澳洲成功将可再生能源纳入电网 24%。

(Source:OpenNEM)

目前可再生能源应用最广泛、技术较成熟的有水电、风电和太阳能,许多国家和地区早就开始用可再生能源,但要实践并不容易事。南澳地区人口不算多,用电需求不算大,但电力生产通常是集中式,电厂要长距离输送不多电力,就无法形成规模效应。另外由于各种自然灾害,南澳电网也常坏,经常断电造成高昂维修费用。过高用电成本,促使州-推动使用可再生能源。

过去几年里,南澳约三分之一家庭在屋顶装太阳能电池板,还有三个工业规模的太阳能发电厂,发电量约 300 兆瓦,因此一半以上电力来自风电和太阳能。据光伏技术顾问 Pierre Verlinden 数据,过去 13 年南澳可再生能源普及率稳步上升,每年绝对增长率为 4.5%。

虽然南澳达成 100% 可再生能源发电,但电力系统发电和用电需要即时平衡,目前风电和太阳能发电厂无法 24 小时稳定输出电力,所以能源结构除了风电与太阳能,还是需要少部分天然气维持电网稳定。

南澳安装四台同步电容器,当没有足够风电或太阳能满足需求时,仍需要燃气发电机,但维持电网安全的燃气发电量将显著减少,降低对天然气电厂的调峰需求。不过南澳天然气价格昂贵,如果要达到州-的期望,2030 年实现 100% 可再生能源稳定供电,那么来源多样性、储能和电网等问题都需要解决。

南澳詹姆斯敦有个 150 兆瓦特斯拉大电池组,旁边就是 315 兆瓦霍恩斯代尔风力发电场,因此这个大电池组也是霍恩斯代尔储能系统(HPR)。常见储能方式有电池、储能飞轮、抽水蓄能和压缩空气储能等,但目前电池能量密度(每公斤能源物质蕴含的总能量)并不高,因此这套电池组主要作用并不是当后备电源,主要任务是快速调频,帮助电网配合可再生能源供电变化,再“兼职”吸收多余风电。

可再生能源是社会未来发展趋势之一,还有许多需改善的地方,但此次南澳 100% 可再生能源发电是成功尝试,希望未来看到更多成功例子,让可再生能源推动人类社会更进步。

(本文由 爱范儿 授权转载;首图来源:pixabay)

2022-01-25 18:59:00

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