這一情況將成就儲能技術(shù)的爆發(fā),這也將更好地滿足靈活性的需求,比如電動汽車充換電以及工業(yè)生產(chǎn)過程,將更好地利用有可能被棄掉的可再生能源。同時(shí),電網(wǎng)互聯(lián)工程將發(fā)揮更大的作用,來支持電力電能的輸出。
基于風(fēng)電和光伏發(fā)電所具有的波動性,其他柔性資源也需要加大或減少出力,來達(dá)到電力供需的瞬時(shí)平衡。根據(jù)模型測算,2017年英國電力系統(tǒng)波動率中上升最大幅度達(dá)到10吉瓦/小時(shí),下降最大波動率達(dá)到11吉瓦/小時(shí),這要求該國1/3的氣電機(jī)組啟動或關(guān)停1小時(shí)來平抑波動。
到了2040年,這樣的波動將達(dá)到上升幅度21吉瓦以及下降幅度25吉瓦,這就要求該國20%~25%的發(fā)電機(jī)組全部關(guān)停或啟動1小時(shí)。這將助力儲能、需求響應(yīng)、氣電等具備快速啟停性資源迅猛發(fā)展,來滿足瞬時(shí)快速上升的電力需求。有可能會出現(xiàn)的需求極值將會對該國電力系統(tǒng)造成壓力,并使傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組效率更低,需求響應(yīng)和儲能技術(shù)有助于減輕這些影響。
最快在2030年,風(fēng)電和光伏發(fā)電將滿足以周為計(jì)算周期內(nèi)的每一天的電力需求,這也意味著類似于核能等“基荷電源”將沒有發(fā)電空間,新能源將滿足全天甚至數(shù)周的電力需求;谟L(fēng)電資源特性,最高風(fēng)電和光伏發(fā)電輸出集中在冬季,同時(shí),夏季的電力需求較低,這意味著全年內(nèi),風(fēng)電和太陽能發(fā)電的份額保持相對穩(wěn)定。
到2040年,當(dāng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電輸出達(dá)到最大,可以滿足該國所有的電力需求,但當(dāng)某些時(shí)刻新能源不能滿足以小時(shí)為記的電力需求,就需要儲能技術(shù)來輔助電力供應(yīng)。隨著時(shí)間的遞進(jìn),多變的可再生能源逐漸接近于滿足全年的用電需求。但從最高電力輸出月可以滿足近70%的電力需求來看,仍需要其他類型的資源來助力可再生能源達(dá)到滿足全部電力需求的目標(biāo)。
由于英國可能出現(xiàn)的長時(shí)間多云天氣,有很長時(shí)間可能出現(xiàn)無風(fēng)電和太陽能發(fā)電出力的情況。這樣的情況多發(fā)生在夏天,風(fēng)電出力表現(xiàn)為最低。盡管如此,我們?nèi)钥善诖?040年,在無風(fēng)/太陽能的天氣下,新能源發(fā)電仍可滿足80%/72%的電力需求。這也導(dǎo)致了到2040年后備電源的需求量和2017年保有量持平。屆時(shí),將由70吉瓦分布式電源(儲能、需求響應(yīng)及電網(wǎng)互聯(lián)工程)來滿足低風(fēng)電及低太陽能發(fā)電出力時(shí)的峰值需求。
同時(shí),在英國,后備電源的需求將越來越少,在無風(fēng)及無太陽能期間后備電源的平均利用率將從2017年的50%下降至2040年的29%。這也將損害現(xiàn)有發(fā)電裝機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,主要包括循環(huán)氣電機(jī)組。
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