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什么是鸭子曲线?
如果您熟悉加州能源市场,您很可能也听说过“鸭子曲线”一词。鸭子曲线是由于屋顶太阳能和公用事业规模太阳能生产在中午发电量增加而产生的。太阳能是最具成本效益的可再生能源技术,在加州很常见,可以降低能源成本并减少温室气体。太阳能电池板在上午 11 点到下午 4 点之间产生的能量最多,此时太阳最高。为了满足家庭或企业的年度能源使用量,大多数装置都设计为在这些时段产生多余的电力,从而形成鸭子的“腹部”。
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随着晚上太阳能发电量下降,净负荷相应增加。太阳能发电量下降,取而代之的是风能、沼气、地热能、水力发电和天然气资源。这个时间段(下午 4 点至 9 点)被称为“晚间高峰”。客户回家,用电量增加,需求急剧增加,而可用的太阳能发电量急剧下降。这种使用模式造成了鸭脖子问题。
随着全州太阳能发电的增多以及夜间用电需求的增加,鸭形曲线颈段可以说是加州目前面临的最大可靠性问题。加州大力支持采用太阳能技术,以便实现其温室气体减排目标,导致大量太阳能发电却没有最佳的整合或储存方法。这种整合不足导致了几个问题:公用事业公司在高峰时段保留发电资源的成本高昂,在生产过剩的时段削减公用事业规模的太阳能发电,以及严重依赖化石燃料使用的夜间发电量急剧上升。
鸭子曲线对你有什么影响?
像 MCE 这样的负荷服务实体已经购买并开发了大量太阳能和其他可再生能源发电,以推动加州走向清洁能源的未来。在中午,当你的屋顶发电时,与 MCE 签订合同的数百兆瓦公用事业规模太阳能也在发电。不幸的是,并不是所有的能源都在发电的时间段内需要,导致公用事业规模太阳能发电量减少。
太阳能弃光
限电是指为了更好地满足电网在特定时间的供需需求,故意减少发电资源的发电量。对于公用事业规模的太阳能项目来说,这种减少通常是必要的。由于全州数千个屋顶太阳能项目在白天将能源送回电网,公用事业规模的太阳能设施被要求减少甚至完全停止发电。限电增加了公用事业的成本,因为他们通常仍需支付限电费用,这会增加客户费率。虽然这种情况并不常见,但每年都越来越普遍。
分时电价转换
加州正在改变向客户收取能源使用费的方式,以更好地匹配可用能源的供需并最大限度地利用太阳能。未来两年,家庭将过渡到分时电价,大多数用电费率较低,高峰时段下午 4 点至 9 点费率较高;客户可以根据要求拒绝这种过渡。2020 年 3 月和 4 月,已按中午 12 点至下午 6 点费率提供服务的企业将迁移到下午 4 点至 9 点高峰费率。
分时电价更能体现用电时段的真实成本。消费者在电价较低且清洁能源较为充足时会受到激励使用电力,从而降低电费和温室气体排放。
温室气体影响
鸭脖子代表晚间发电爬坡和净峰值,此时太阳能突然下线,而客户需求正在迅速增加。虽然能源服务提供商试图利用水力发电和其他无温室气体资源来支持这一爬坡,但通常会使用天然气调峰电厂,从而产生碳排放。许多天然气设施全天候以 15% 左右的容量运行,以满足这些短时间的爬坡需求。当晚间发电爬坡发生时,这些通常过时且效率低下的设施被迫在短短几个小时内从 15% 发电量增加到 100%。
电网可靠性
考虑到加州电网的可靠性,晚间电力供应上升是一个主要问题。负荷服务实体有监管要求购买 能源储备 以确保客户能够获得可靠的电力。随着发电量和需求之间的差距不断扩大,鸭形曲线使供应商的这一目标更加困难。继续鼓励屋顶太阳能部署而不解决对鸭形曲线的影响会导致可靠性问题和更高的能源成本,同时增加排放并使加州更难实现 2030 年的气候目标。
好消息是,简单的策略可以帮助缓解鸭子曲线,同时为客户节省资金、应对气候变化并提高能源弹性。
MCE 正在采取什么措施来缓解鸭子曲线?
解决鸭形曲线意味着要缩减“肚腩”和“脖子”。本质上,就是减少中午太阳能的过度生产和晚上的高峰需求,同时增加全天候可再生资源的供应。实现我们目标的最有效方法是部署能源存储技术,以平衡全天可再生能源的生产,并改变消费者的行为,以减少高峰时段的需求。
储能
部署能源存储技术是减少鸭肚的最有效方法之一。为了实现国家气候目标,我们必须利用太阳能过剩生产。锂离子电池、绿色氢和其他技术形式的分布式和公用事业规模的能源存储使我们能够利用和储存中午的太阳能供晚高峰使用,从而减少对碳密集型天然气工厂的需求。太阳能和存储技术的结合还可以降低消费者和公用事业的成本,同时提高电网的可靠性。对于住宅和商业客户来说,电池可以减少每月的账单,同时在停电期间保持灯亮。
行为改变
行为改变也是必要的,国家向 分时电价 消费者的用电需求反映了这一点。你可以利用分时电价,将某些电器(如洗碗机和洗衣机)的使用时间从下午 4 点到晚上 9 点的时段移开。如果你有电动汽车,可以考虑在中午太阳能发电时或晚上睡觉后充电,而不是一到家就充电。
将用电时间转换为太阳照射高峰时间的行为变化会减少鸭子的腹部并缩短鸭子的脖子,有助于同时解决生产过剩问题和产量上升问题。
了解更多信息
MCE 有各种针对鸭子曲线的项目,包括我们的 能源储存计划, 我们的 需求 FLEXmarket 计划、绿色氢解决方案的探索以及所有新太阳能合同的储能要求。通过与客户合作,我们可以实现无碳未来,同时创建更具弹性的社区。有关 MCE 计划的更多信息,请访问我们的 程序网页,别忘了查看我们的最新 能源专家系列.