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。 

在電力需求不斷波動的複雜輸電線路和變電站中保持照明一直是一項複雜的任務。此外,太陽能或風能發電受天氣影響,其波動相對難以預測。 

紐約州以及美國其他地區必須確保在沒有陽光或沒有風的時候有足夠的儲備能源。它必須確保電網的基礎設施(包括輸電線路)能夠將太陽能板或風力發電場的能源輸送給客戶。 

紐約公共服務部策略參與經理彼得·奧姆斯特德 (Peter Olmsted) 表示,備用容量和輸電「是能源領域的老問題,並不是什麼新鮮事」。但他說,再生能源規劃讓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。

輸電基礎設施:“不在我家後院”

本月早些時候, 紐約州結束了三年的談判 與羅徹斯特周圍的社區就一項有爭議的計劃展開鬥爭,該計劃將在活躍的農田上建造一座變電站和 23 英里的輸電線路。 


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維持當地電網穩定所需的基礎設施現已轉移到未使用的農田和自然土地上,並採取了緩解措施以減少對環境的影響。 

這些都是建設輸電基礎設施過程中必然出現的爭議。

紐約獨立系統營運商 (NYISO) 負責管理全州的電力流動, 北部地區的風能和太陽能專案計劃可能需要一些 1,000英里 建造新的輸電線路,將電力輸送到紐約東南部的大都會區。 

太陽能公司正在向許多北部農民提供使用其土地的機會。

太陽能公司正在向許多北部農民提供租賃其閒置土地的機會, 《布法羅新聞報》報道 本月,天然氣公司在水力壓裂法被禁止之前對紐約州北部的土地進行了掠奪。

該州對紐約獨立系統營運商 (NYISO) 的預測提出異議,並表示對已在討論的輸電項目進行改進就足夠了。 

奧姆斯特德表示,重點將放在將太陽能和風能計畫放置在靠近其服務社區的地方,這樣就不需要額外的輸電線路。他以擬建的長島離岸風電場為例,該風電場將靠近人口密集的負載中心。 

該州還將考慮從大型集中式電力系統轉向本地化發電。

計劃 

精心規劃的配電不僅可以幫助減少建造輸電線路的複雜性,還可以幫助解決天氣導致的發電高峰和低谷問題。例如,如果太陽能電池板和風力渦輪機放置得當,當一些太陽能電池板處於黑暗中時,其他電池板就會獲得光亮,或者當一些風力渦輪機靜止時,其他風力渦輪機就會旋轉。 

奧姆斯特德表示,能源儲存以及選擇太陽能和風能資源的地點將有助於紐約應對不確定性。 

儲存成本高昂,因此智慧分配是更好的解決方案 美國能源部報告

勞倫斯伯克利國家實驗室研究員 Andrew Mills 領導了一項 研究 該報告於 8 月發布,研究了全國各地將分散式太陽能併入電網的各種規劃流程。 

他告訴《大紀元時報》,規劃太陽能板或風力渦輪機在特定時間(如高峰需求時間)所能產生的實際能量非常重要。他說,有些地區在這方面做得比其他地區好。  

規劃人員還必須考慮啟動和關閉成本,或者換句話說,管理再生能源生產的高峰和低谷所需的靈活性。預計實現這種靈活性的成本為每兆瓦時 5 美分至 10 美元。

在輸電基礎設施方面,他表示,現有基礎設施可能能夠處理增加的再生能源,但達到一定程度後升級成本就會增加。例如,他審查的一項研究預測,在太陽能採用達到閾值水平後,每瓦太陽能的成本將達到 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。

米爾斯說,公用事業規劃的另一個重要方面是考慮屋頂太陽能板輸送到電網的太陽能。他說,紐約獨立系統營運商 (NYISO) 在這方面做得很好。 

提前規劃可能很困難,因為這取決於有多少人決定在他們的家庭或企業安裝太陽能電池板。但公用事業公司可以考慮某個地區的收入人口統計、能源使用情況以及屋頂太陽能的經濟性等因素來做出預測。 

米爾斯說:「規劃中總是存在一些非常不確定的因素。」他舉了天然氣價格波動或經濟衰退的例子。 “公用事業公司過去一直面臨不確定性,他們已經制定了許多規劃流程,使他們能夠在不確定性下做出決策。”

太陽能帶來了額外的不確定性,但他相信公用事業公司可以透過良好的規劃來應對這些不確定性。 

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 上查看更多環境新聞

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