流言终结者“风力供过于求”

2021年11月16日上午8:30
哈桑Zahka
约瑟夫·丹尼尔
前的贡献者

风能已经是一种常见的电力来源,因为它储量丰富、清洁、可靠且成本低廉。风力涡轮机也很灵活。电网运营商可以降低(或削减)风力发电场的输出,以平衡电力供应和需求。

电网运营商减少风力发电,引发了一种神话,即风力减少是由风力“供过于求”造成的。然而,一个最近的分析这表明弃风并不是由风能供过于求引起的。相反,其主要原因包括传输能力不足、燃煤电厂运行不灵活以及电池存储不足。

随着我们继续增加更多的风能资源,电网运营商和其他人必须解决系统中的这些缺陷。否则,限风将增加,并最终阻碍向更清洁、更经济的电力系统的过渡。

限风事件期间电力组合分析

忧思科学188金宝博家联盟(Union of Concerned Scientists)委托Synapse Energy Economics调查大平原地区的电网运营商西南电力池(SPP)如何处理限风问题。SPP在总负荷中具有最高的风能采用率,因此电网最有可能经历“风能供过于求”事件。

结果很清楚:“SPP不存在风供过于求”。

相反,在风力减弱的所有时间里,其他成本更高、污染更严重的资源仍然在线。而且,由于煤炭资源的边际成本和排放率更高,如果SPP能够减少煤炭而不是风能,电力客户的情况会更好。客户本可以节省超过4000万美元差点就躲开了120万短吨的碳排放每年。

如果风能可用,烧煤总是更贵,那么当有大量煤炭可以替代时,为什么要浪费风能呢?

这些图表描述了2018年和2019年SPP足迹中最大的两次限风事件。黄色部分表示,如果大容量电力系统没有运行限制(例如发电厂的最低运行水平过高或传输限制),本可以被可用的风能取代的煤炭发电量。有关情况说明,请单击在这里

减少风力的解决方案(第二条可能会让你大吃一惊)

1:传播:有时候,所有的风都会同时刮起来。如果发生这种情况,风力涡轮机产生的能量就会超过输电系统的承载能力。但是,增加输电投资以减少风力减少的能力已经得到充分证实。看看这个德克萨斯州的“CREZ”项目,或中大陆独立系统运营商(MISO)多值项目.将输电限制导致的限风归咎于“风电供过于求”是错误的。最好把重点放在解决方案上,并称之为传输供应不足。

2:煤:你可能会惊讶地发现,煤炭在减少弃风方面发挥着重要作用。事实上,很大一部分煤炭船队的运营是不灵活的。确实,燃煤电厂不像风力涡轮机那么灵活,但许多燃煤电厂可以被关闭或关闭,但它们没有。这种行为背后的原因和意图无关紧要,其后果是严重的缺乏竞争力,缺乏灵活性,缺乏清洁的电网这最终会让消费者损失数十亿美元。

3.存储存储似乎是解决任何给定时刻拥有超过所需能量的问题的明显解决方案。在冰箱出现之前,如果你有太多的食物,大部分都会变质。电也是如此。如果供给与需求不匹配,就会被浪费。但是有了存储,你可以保留多余的能量供以后使用。

注意事项

我们要求Synapse Energy Economics关注SPP的原因是它的数据是可用的,而不是因为SPP没有做一项值得称赞的工作,将其创纪录的风能采用水平整合起来。事实上,SPP在保持低限风水平方面做得令人难以置信。SPP的风能采用率高于MISO,但SPP的弃风率低于MISO。SPP还以高度细粒度的格式报告其数据,使Synapse(和其他分析师)能够进行此类研究。味噌,没那么多。

在未来,当电网几乎或完全脱碳时,电网上可能有足够的风能或太阳能导致实际的可再生能源供应过剩,此时减少可能是一个具有成本效益的选择。今天需要建立更多的传输和存储,并不是说电网规划者应该过度建设系统,以满足明天每兆瓦时的风力发电。在未来的某个时候,一定数量的风力削减可能是成本最优的(即,增加存储或传输的增量成本可能远远超过避免削减的收益)。

用词不当是一个值得解决的问题吗?

你可能会想,“好吧从技术上讲风力本身并没有供过于求,但风力仍然在减少。难道我们不应该把重点放在削减开支上吗?”

当然,我们应该把重点放在减少弃风上。我们还必须认识到,对限风原因的误解会阻碍有效的解决方案。造成弃风的原因有很多,但将其全部归结为“风供过于求”会给人一种风太多的错误印象。如果有什么不同的话,事实恰恰相反。我们需要更多的风能作为未来清洁、经济、可靠电网的一部分。

底线是,如果你是分析师或倡导者,使用“风能供过于求”这个术语是有问题的。

就目前而言,在当前和近期的风能部署水平上,通过建设输电系统,更有效地将可再生能源输送到电网中,通过结束不经济的自我承诺,使燃煤电厂可以在更大程度上关闭,使可再生能源可以从电网输送到负荷,以及通过建设储能系统,吸收任何不能立即使用或出口的剩余可再生能源,可以避免大量的限风。