利用可再生能源创新,使电网更加灵活

今年四月的最后一天是加州典型的春日。阳光明媚,微风徐徐,泉水流淌。凭借太阳能、风能和水力发电的理想条件,该州在能源方面取得了显着的第一:在大约一个小时的时间里,提供了可再生能源 加州100%的电力 以及对净零未来的诱人一瞥。

尽管这一里程碑意义重大,但该州还有很长的路要走,才能有足够的能力在没有碳的情况下持续为电网供电。新的可再生能源不断出现,从 太阳能瓦太阳能农场,最终甚至可能 太阳能道路。为了使这些光伏创新产生最大的影响——将光转化为无排放的电力——我们需要建立一个电网,在融合这些技术时能够确保可靠、一致的电力。

“我们需要不断出现新的可再生能源,但确保电网可靠性对于实现其前景至关重要。创新与可靠性之间的紧张关系是碳转型的根本挑战。” – Takajiro Ishikawa,三菱重工美国公司总裁兼首席执行官

更灵活的网格

在电网中增加更多的风能和太阳能发电对于摆脱碳的过渡至关重要。但由于这些能源并不是恒定的——太阳和风本质上是间歇性的——太阳能和风能发电不可避免地会出现供不应求的情况。这种可变性使电网的电力输送变得复杂,电网必须不间断地逐秒平衡产生的能量和消耗的能量。

正如三菱重工美国公司总裁兼首席执行官 Takajiro Ishikawa 所指出的那样:“我们需要不断出现新的可再生能源,但确保电网可靠性对于兑现其承诺至关重要。创新与可靠性之间的紧张关系是碳转型的根本挑战。”

当电力需求上升时,电力公司需要有能力立即增加供应;另一种选择是限电和停电。实际上,电力供应商必须保持生产比特定时刻的使用量更多的电力的能力。然而,他们需要战略性地、灵活地提高产能,因为当产量超过需求时,电力公司需要削减多余的负荷以保持电网稳定。例如,四月的一天,加州通过使用可再生能源提供了 100% 的电力,该州最终将多余的电力出售给其他电力供应商。

电网引入的可再生能源越多,间歇性的风险就越大,快速、无缝地平衡负载的需求也就越迫切。电网的这种演变给生产者带来了挑战。许多现有的发电基础设施需要太多的启动时间才能迅速调度。

“平衡减少排放和可靠性是促进繁荣的关键,同时重塑电网以实现清洁能源的未来。” ——劳尔·佩雷达 (Raul Pereda),三菱动力航空总裁兼首席执行官

一种解决方案是航改燃气轮机。它们可以在启动时间很短的情况下按需发电,并且可以灵活地快速扩大和缩小规模,这有助于持续匹配供应与需求。这使得电网运营商能够在不牺牲可靠性的情况下向电网添加更多可再生能源。这些调峰发电厂已做好准备,可在需要时迅速启动并填补需求与其他来源的生产之间的缺口。此外,这些涡轮机可以使用越来越多的燃料运行,例如天然气、液化天然气、丙烷以及即将推出的氢-天然气混合物,使它们能够向低碳和无碳解决方案发展。

三菱动力航空公司总裁兼首席执行官 Raul Pereda 表示:“平衡减少排放和可靠性是促进繁荣、同时重塑电网以实现清洁能源未来的关键。”三菱动力航空公司是一家以航改燃气轮机为动力的全球电力解决方案领先供应商。

寻求双赢

日益灵活的电网将为利用当今可再生能源创新财富提供机会。例如, 联系项目今年秋天破土动工,将为在整个加州输送水的运河上运行太阳能电池板提供概念证明。

这是美国的第一个此类项目,但这一概念在印度农村炎热干燥的气候中得到了发展。最近 根据一项研究, 研究发现,在加州 4,000 英里的运河上安装太阳能电池板,每年可以防止 63 亿加仑的水蒸发,同时还能提供 13 吉瓦的电力——大约是该州实现其可再生能源目标所需电力的一半。

农业光伏解决方案在农田上安装太阳能装置也提供了类似的双赢方案。这些面板为喜荫作物和羊的饲料提供了良好的小气候,从而无需燃烧化石燃料即可修剪草坪和杂草。

能源转型需要许多这样的解决方案。在我们日益电气化的世界中,它们必须共同努力,全天候提供清洁可靠的电力。为了让加州的30月XNUMX日th 为了实现日常现实的里程碑,我们必须以创造力、紧迫感和远见采取行动,以满足当今的能源需求,同时建立灵活、有弹性的未来能源系统。

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资料来源:https://www.forbes.com/sites/mitsubishiheavyindustries/2022/06/22/to-harness-innovation-in-renewables-make-the-grid-more-flexible/