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對加州的戰略考慮加州未來可再生電力的大部分預計來自太陽能光伏,太陽能光伏的産量随着太陽的照射而增減。鑒于峰值需求正向傍晚

作者:萬物知識局

對加州的戰略考慮

加州未來可再生電力的大部分預計來自太陽能光伏,太陽能光伏的産量随着太陽的照射而增減。鑒于峰值需求正向傍晚移動,儲存電力以滿足需求和盡量減少光伏發電的減少将是必要的。

此外,由于冬季光伏産量最低,如果供熱和熱水電氣化的普及,季節性儲存将變得更加重要。最後,長期蓄電可以在提高電網對電力供應意外短缺的彈性方面發揮關鍵作用。

最近為加州儲能聯盟準備的一項研究估計,到2030年,達到該州的目标可能需要11兆瓦的長期儲能,到2045年需要45到55兆瓦的長期儲能。

分析顯示,10小時範圍内的LDES可以顯著減少夜間和清晨對天然氣發電的需求。能源季節性轉移的最短100小時的儲存被證明對實作零碳電力部門至關重要。

根據儲能時間和已實作的資本成本改善。具有不同成本、效率、設計特征和選址限制的存儲選項的多樣性可能導緻互補技術占據特定的細分市場。

有了如此多的選擇,獨立評估對于确定哪些技術能夠長期存儲能源容量的超低成本和效率和電力成本的必要結合非常重要。

像美國能源部長時間儲存能源地球射擊項目這樣的倡議将提供資訊,有助于将研發和示範集中在最有前途的候選人上。

CEC資助評估不同場景的部署長期存儲來滿足國家的授權脫碳電力部門在加州到2045.143的目标是開發一個更好的了解的角色,長期能源存儲可以而且應該在未來加州的電網,和最佳持續時間和位置支援各種應用程式。

二.低碳電力系統的柔性負荷管理

在過去的20年裡,加州的電力系統已經發展成一種許多能源資源是“分散的”而不是集中的結構。

這些分布式能源資源包括現場發電和響應電網需求的靈活電力負荷。

如前所述,加州電力系統面臨的一個主要挑戰是,太陽能發電的每日和季節性可用性與該系統預期的峰值需求之間日益增長的不比對。

一般來說,太陽能光伏發電會從日出上升到中午,然後一直下降到日落。然而,預計的夏季需求峰值在下午上升,到晚上8點仍然相當高,而冬季的預計需求在下午4點到晚上8點之間最高。

空間供暖的電氣化會使冬天的問題惡化,空調的使用會增加夏天下午晚些時候和晚上的需求。熱水和烹饪等其他終端用途的電氣化會加劇這個問題,電機電壓的電氣化也會如此。

增加電網的蓄電容量是解決這些問題的一種方法。

另一種方法是增加電力需求的靈活性,以便在高峰時期減少(減少)需求,或從高峰時期轉移到非高峰時期,以響應電網的需求。

電動汽車充電管理是另一項重要政策。

除了在需求高峰時期避免充電外,電動汽車電池還可能在供應過剩的時期儲存電力,并放電以滿足現場需求或稍後接入電網。

第三個戰略将在本章的最後一部分中介紹,它涉及到協調跨多個建築或社群規模的分布式能源資源的控制,以共同提供電網服務。

三.建築物

建築物的電力需求是由各種電力負荷造成的。

然而,許多這些負載在某種程度上是靈活的。通過适當的通信和控制,負荷可以在特定的時間和不同的水準上吸引電力,同時仍然滿足服務水準、居住者的生産力和舒适性的要求。

增加的靈活性可以使電網受益,同時通過減少水電費和增加彈性等好處,為所有者提供價值。

需求響應可以是可排程的或不可排程的,這取決于誰擁有修改建築控制的授權。

可排程的需求響應依賴于通信和控制技術,它們直接響應來自電網營運商、公用事業公司或第三方聚合器的信号。

不可排程的需求響應由業主響應價格信号酌情激活。

不可排程的需求響應形式,但動态實時定價是一個未來的一個機會,将為使用先進的控制政策提供激勵。

美國能源部對建築通過需求靈活性提供電網服務的潛力進行了分析。

建築可以通過自動遮陽的動态窗戶來調整太陽熱量,積極減少加熱/冷卻需要。

在不久的将來,動态視窗将通過先進的控制算法,如模型預測控制,與遮陽、燈光和暖通空調系統內建,以管理供暖、制冷和照明能量。

可控制的動态視窗将與其他終端控制系統相容,使用采光和電燈內建的标準互操作性協定。

動态窗的發展包括新型太陽能光伏窗和電緻變色窗。這些窗戶可以使建築提供供暖和制冷負荷的靈活性。

對加州的戰略考慮加州未來可再生電力的大部分預計來自太陽能光伏,太陽能光伏的産量随着太陽的照射而增減。鑒于峰值需求正向傍晚
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