太阳能发电能否突破基础设施挑战?

随着国家推行可再生能源目标,能源专家表示,电网所面临的挑战是巨大的,但并非不可逾越的。 

通过不断变化的传输线和变电站纠缠不清的灯一直是一项复杂的任务。 另外,取决于天气的太阳能或风能发电的相对起伏不定。 

纽约州以及美国其他地区必须确保在太阳不发光或风不吹动时准备好储备能源。 它必须确保电网的基础设施(包括输电线路)已准备好将能量从太阳能电池板或风力发电场传递给客户。 

纽约公共服务战略部门经理Peter Olmsted表示:“储备能力和传输能力是”能源领域中并非新兴的古老问题。 但他说,可再生能源规划让我们有机会以新的眼光来看待它们。 它带来了新的挑战,也带来了新的解决方案。

传输基础设施:“不在我家后院”

本月初, 纽约州结束了三年的谈判 与罗切斯特周围的社区讨论有争议的计划,以建立变电站和横跨活跃农田的23英里输电线路。 


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维护本地电网稳定性所需的基础设施现已移至未使用的农田和自然土地,并已采取缓解措施以减轻对环境的影响。 

这些是建设输电基础设施所固有的各种纠纷。

负责管理全州电力流动的纽约独立系统运营商(NYISO) 已经说过 北部风能和太阳能项目的计划可能需要一些 1,000英里 新的输电线路将电力输送到纽约东南部的大都市地区。 

太阳能公司正在向许多北方农民提供土地使用权。

太阳能公司正在向许多上州农民提出要约,以出租未使用的土地, 布法罗新闻报道 这个月,就像天然气公司在禁止水力压裂之前做了一个州上的土地抢夺一样。

纽约州对NYISO的预测提出异议,称已经提出的传输项目的改进就足够了。 

奥尔姆斯特德说,重点将放在将太阳能和风能项目置于其服务社区附近,从而无需额外的输电线路。 他以拟议中的长岛海上风电场为例,该风电场将靠近人口稠密的负荷中心。 

国家也将考虑从大型集中式电力系统转向本地化电力生产。

规划 

精心计划的配电不仅可以帮助减少输电线路的复杂性,还可以解决取决于天气的发电高峰和低谷问题。 例如,如果将太阳能电池板和风力涡轮机放置正确,则当某些太阳能电池板处于黑暗中时,其他太阳能电池板会变亮;或者当某些风力涡轮机处于静止状态时,另一些则将旋转。 

奥尔姆斯特德说,储能以及为太阳能和风能资源选择合适的位置将有助于纽约应对不确定性。 

存储是昂贵的,使智能分配更好的解决方案,根据 美国能源部报告

劳伦斯伯克利国家实验室的研究员安德鲁·米尔斯(Andrew Mills)领导了一个研究小组 根据一项研究, 8月份发布了一份关于全国各地将分布式太阳能集成到电网中的规划流程。 

他告诉《时代周刊》,重要的是规划在特定时间(例如高峰需求时间)可以生产的太阳能电池板或风力涡轮机的实际能量。 他说,一些地区在这方面做得比其他地区要好。  

规划人员还必须考虑到加速和关闭成本,换句话说,就是需要灵活管理可再生能源生产的高峰和低谷。 具有这种灵活性估计成本从5美分到每MWh $ 10。

关于传输基础设施,他说,现有基础设施也许能够在一定程度上处理增加的可再生能源,此后升级成本将增加。 例如,他回顾的一项研究预测,在采用太阳能阈值水平之后,每瓦特太阳能的成本为30至50美分。 从这个角度来看,购买太阳能的资本成本约为每瓦3美元。

米尔斯说,公用事业规划的另一个重要方面是考虑到太阳能屋顶板将进入电网的数量。 他说,NYISO在这方面做得很好。 

为此提前计划可能会很困难,因为这取决于有多少人决定在家中或企业安装太阳能电池板。 但公用事业可以考虑一些因素,如一个地区的收入人口统计,能源使用和屋顶太阳能的经济预测。 

米尔斯说:“总是有很多因素在计划中非常不确定。 他举了天然气价格波动或经济衰退的例子。 “公用事业公司过去一直面临不确定性,他们制定了一系列的计划程序,使他们能够在不确定的情况下作出决定。”

太阳能发电带来了更多的不确定性,但他相信公用事业公司可以通过良好的规划来面对他 

这篇文章最初出现在 大纪元时报

关于作者

塔拉麦克萨克是超越科学记者。 她探索科学的新领域,深入探索有助于揭开我们奇妙世界的奥秘的思想。 关注 @EpochEnviro 在Twitter上更多的环境消息

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