太陽能能否超越基礎設施面臨的挑戰?

能源專家表示,隨著國家推進可再生能源目標,電網面臨的挑戰是巨大的,但並非不可克服。 

不斷變化的需求使通過傳輸線和變電站纏結的燈一直是一個複雜的任務。 另外,取決於天氣的太陽能或風能發電的相對起伏不定。 

紐約州以及美國其他地區必須確保在太陽不發光或風不吹動時準備好儲備能源。 它必須確保電網的基礎設施(包括輸電線路)已準備好將能量從太陽能電池板或風力發電場傳遞給客戶。 

紐約公共服務部戰略合作經理彼得奧姆斯特德表示,儲備容量和傳輸“是能源領域並不新鮮的古老問題”。 但是,他說,可再生能源規劃使我們有機會以新的眼光看待它們。 它帶來了新的挑戰,也帶來了新的解決方案。

傳輸基礎設施:'不在我的後院'

本月早些時候, 紐約州結束了三年的談判 與羅切斯特周圍的社區討論有爭議的計劃,以建立變電站和橫跨活躍農田的23英里輸電線路。 


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維護本地電網穩定性所需的基礎設施現已移至未使用的農田和自然土地,並已採取緩解措施以減輕對環境的影響。 

這些是建設輸電基礎設施所固有的各種爭議。

紐約獨立系統運營商(NYISO),負責管理整個州的電力供應, 北風和太陽能項目的計劃可能需要一些 1,000英里 新的輸電線路為紐約東南部的大都市區提供電力。 

太陽能公司正在向許多北部農民提供土地使用權。

太陽能公司正在向許多上州農民提出要約,以出租未使用的土地, 布法羅新聞報導 這個月,就像天然氣公司在禁止水力壓裂之前做了一個州上的土地搶奪一樣。

紐約州對NYISO的預測提出異議,稱已經提出的傳輸項目的改進就足夠了。 

奧爾姆斯特德說,重點將放在將太陽能和風能項目置於其服務社區附近,從而無需額外的輸電線路。 他以擬議中的長島海上風電場為例,該風電場將靠近人口稠密的負荷中心。 

該州還將考慮從大型集中式電力系統轉向局部發電。

規劃 

精心計劃的配電不僅可以幫助減少輸電線路的複雜性,還可以解決取決於天氣的發電高峰和低谷問題。 例如,如果將太陽能電池板和風力渦輪機放置正確,則當某些太陽能電池板在黑暗中時,其他太陽能電池板會變亮;或者,當某些風力渦輪機處於靜止狀態時,另一些則將旋轉。 

奧爾姆斯特德說,儲能以及為太陽能和風能資源選擇合適的位置將有助於紐約應對不確定性。 

據稱,存儲成本高昂,使智能分銷成為更好的解決方案 美國能源部的一份報告

勞倫斯伯克利國家實驗室的研究員安德魯米爾斯領導了一個 研究 發表於8月份,研究全國各地的各種規劃流程,將分佈式太陽能發電納入電網。 

他告訴《時代周刊》,重要的是規劃在特定時間(例如高峰需求時間)可以生產的太陽能電池板或風力渦輪機的實際能量。 他說,一些地區在這方面做得比其他地區要好。  

規劃人員還必須考慮提升和停工成本,或者換句話說,管理可再生能源生產的高峰和低谷所需的靈活性。 具有這種靈活性的成本估計為每兆瓦時5美分到10美元。

關於傳輸基礎設施,他說,現有基礎設施可能能夠在一定程度上處理增加的可再生能源,此後升級成本將增加。 例如,他回顧的一項研究預測,在採用太陽能閾值水平之後,每瓦特太陽能的成本為30至50美分。 從這個角度來看,購買太陽能的資本成本約為每瓦3美元。

Mills說,公用事業規劃的另一個重要方面是考慮到屋頂板將進入電網的太陽能發電量。 他說,NYISO正在做得很好。 

提前規劃可能很困難,因為這取決於有多少人決定在家中或企業安裝太陽能電池板。 但公用事業公司可以考慮一些因素,例如一個地區的收入人口統計,能源使用以及屋頂太陽能的經濟性來做出預測。 

米爾斯說:“總有很多因素在規劃中非常不確定。” 他給出了天然氣價格波動或經濟衰退的例子。 “公用事業過去一直面臨著不確定性,他們已經制定了一系列規劃流程,使他們能夠在不確定的情況下做出決策。”

太陽能帶來了額外的不確定性,但他相信公用事業可以通過良好的規劃來面對它們。 

這篇文章最初出現在 大紀元時報

關於作者

Tara MacIsaac是Beyond Science的記者。 她探索了新的科學前沿,深入研究可以幫助揭開我們奇妙世界的奧秘的想法。 社交媒體 @EpochEnviro 在Twitter上獲取更多環境新聞

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