新思维:经济学下的可再生能源并网难题

来源:发布时间:2016-02-23 01:50:59

有研究者认为,波动的可再生能源会越来越压低其上网电价,由此限制了自己的经济价值。这些顾虑是否合理,对电网和电力市场的假设是否成立?我们认为,这种基于静态电网和市场机制不变假设的批评将打击创新的积极性。但是,对低成本、清洁可靠的未来能源体系的整体评价,需要基于对各种波动的可再生能源、市场效率的提升,以及可灵活顺畅整合资源的新技术等因素进行综合考量。需要考虑电网的供给侧变革、需求侧资源以及不断改善的市场机制产生的纠正作用。

理解“难题”

有越来越多的人顾虑,波动的可再生能源,例如电网中的风能和太阳能,将可能遭遇发展瓶颈。这种理论认为,大量波动的可再生能源在一天中的某些时间点集中供电将会导致供给过剩。著名的“鸭型曲线”就是最好的证明:鸭型曲线源自美国加州电力系统模型,是指用电负荷减去光伏发电功率后得到的净负荷曲线。

批评人士认为,波动的可再生能源(尤其是光伏)的技术属性使光伏每日的发电高峰和人们的用电负荷高峰不一致,这对所有类型的发电都会造成经济性影响,包括可再生能源自身。在资源丰富时,可再生能源会输出大量电能,替代高边际成本的资源(如火力发电)产生的电能。鉴于电价一般是基于市场公认的最高边际成本而定,可再生能源产生的多余电力将拉低市场电价。

如果把波动的可再生能源的发展研究过程比作一个微观经济学思维实验,那么提出上述理论的分析者只看到了它的前半部分。他们假设的这些“难题”成立的  基础是供给和需求定律,但电力供给和需求中很多深层次问题是被忽略的,人们过分关注于“难题”本身。具体来看,有三个加快可再生能源应用的因素。

供给侧的改变是全局性的

很多这类的思维实验只是考虑到新增一种电力供应源(通常是光伏)的情况,而忽略了同时发生在供给侧的资源变化。

事实上,太阳能光伏、风能和天然气都是同时并网进入供给侧成为发电资源的。在这三种能源中,前两种经常起到补充作用,而第三种是可调度的。于是,几种电力供应源综合应用,就能很大程度上解决“鸭型曲线”所描述的问题。

与此同时,不盈利资产退出市场也可抵消批发电价的上浮。比如,高污染的旧发电厂,即使发电成本低,但也会随着发电系统和资源升级以及其他固定开销侵蚀利润而造成成本上涨,而逐步退出市场。由此产生的供应不足将使边际供给曲线总量收缩,为可再生能源和其他化石能源发电获得高电价和高利润创造了可能性。当然,需求同时下降的情况除外,这与工业世界中的定律是一致的。

需求将变得更灵活

秉持“可再生能源的波动性将限制其增长”这种观点的分析者,通常都假设批发市场完全有效,零售市场不变且需求固定。但这种思路不全面,也不对称,忽视了人们对需求侧的管理能力正在不断提高这个事实。例如,人们正在支持并响应电力的分时定价项目,这种项目正在扩大推广范围。像电热水器、电动车这种设备的电力需求时间本就灵活,不会对供电服务  造成压力。此外,新的商业模式(从电力公司到第三方机构)都在积极提供无缝解决方案,以润物无声、方便快捷、无需客户参与任何交易的方式,驱动电力需求进一步灵活化。


这些因素都将改善需求侧的灵活性,这种灵活性本身就是一种重要且成本低的资源,能够触发对高效市场价格变动的最自然反应,使消费者们使用并获益于风能和太阳能产生的价格更低的电能。换言之,鉴于可再生能源在一天内某些时段降低了能源价格,需求侧的灵活度使用户将用电需求调整到这些(低价格)时段,间接推动了其他(高峰)时间的电价下降,又会推动可再生能源高产出时段的电价再回升。

储能使可再生能源可调度

多样化的电力供给和灵活的电力需求将极大缓解人们对可再生能源并网的顾虑,但某种程度上问题依然存在。不断下降的电池价格和电池提供的价值种类,意味着剩下的波动性问题有可能得到解决,且成本只是逐步微升。在零售市场,这将推动分布式发电的自我平衡。在批发市场,随着多种能源开始进入市场,高电价时段将激励开发者将目光投向储能。现在储能已被视为高峰发电机组的替代方案,为支援高峰时段供电而安装的电池也能有助于调整可再生能源电价的经济效益。

储能已经成为(通过熔盐)太阳能光热发电的成熟配套方案,并正在成为太阳能光伏发电的配套方案。例如,在近期智利举办的无补贴电力拍卖会上,全部可再生能源的赢标中不仅有白天电价低  至65美金/兆瓦小时的太阳能,还有夜间通过热或者电储能提供的太阳能,价格仅为97美金/兆瓦小时。储能使波动的可再生能源具可调度性,而可调度的再生能源解决了波动性对电网调度的挑战。为确定这个结论,我们近期的研究证明,安装在电表后端的分布式储能系统可提供十三项基本电力服务项目,这能够提升电池成本效益,虽然未必是实现电网灵活度的最佳办法。类似的论证也指出,传统发电模式所带来的问题可以通过一系列其他的选择得到解决。

可再生能源会持续发展

这些经常被专家提到的关于可再生能源的“难题”,各自分别看来确实是“难题”。但当我们将它放在大环境下综合考量时则明显言过其实。它们确实是值得思考的好问题,促使供给和需求向市场参与者们发出信号,启发人们要选择多元化的资源,鼓励需求侧的灵活性,向储能和其他新技术进行投资等等。反对风能和光伏的观点认为,这些资源将需要更多补贴才能在“鸭型曲线”的时代下继续存在。我们的观点恰好相反:我们可以充分利用供给多元化,需求灵活化,以及储能和市场规划的潜能为所有资源创造一个公平的发展环境,而非固守着20世纪电网体系不变。保护旧体系远不如发展新体系来得重要,因为这将激励企业家精神和创新活动,并使各类能源充分地、公平地竞争。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201602/23/173933.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
42.5GW!澳大利亚屋顶光伏将迎“机遇期”来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-04 15:20:34

近日,澳大利亚能源市场运营机构发布《2025年系统安全过渡计划》,明确该国国家电力市场正经历煤电退役、可再生能源替代的根本性变革,太阳能光伏与电池储能成为转型核心驱动力。韦斯特曼强调,澳大利亚家庭与企业以“全球领先速度”采纳分布式能源,政策激励、技术降价与能源独立需求共同推动这一趋势,光伏已成为可再生能源战略基石。业内认为,这份过渡计划为澳大利亚能源转型提供了清晰路线图。

明星电站专刊 |中节能太阳能华东区埇桥朱仙庄70兆瓦采煤沉陷区水面光伏发电项目——废弃水域的“净化密码”来源:中节能太阳能 发布时间:2025-12-02 09:33:17

明星电站专刊太阳能华东区:废弃水域的“净化密码”埇桥朱仙庄70兆瓦采煤沉陷区水面光伏发电项目在安徽宿州埇桥区朱仙庄镇的采煤沉陷区,波光粼粼的水面上,深蓝色光伏板如蓝色纽带般铺展,昔日垃圾遍布、杂草丛生的废弃水域,如今已蜕变为年产千万度绿电的“水上能源基地”。中节能埇桥朱仙庄70兆瓦采煤沉陷区水面光伏发电项目,用灿烂的阳光在这片曾因煤炭开采而伤痕累累的土地上,编织“变废为宝”的绿色传奇。

AEM:用于非富勒烯有机太阳能电池的两亲性聚合物共网络:调控分子堆叠实现高效下转换来源:知光谷 发布时间:2025-11-25 14:41:54

两亲性聚合物共网络由纳米尺度相分离的亲水和疏水域组成,近年来在被动光子学应用中引起关注。掠入射广角X射线散射表明,发光团的分子平面性和二面角通过范德华相互作用影响BHJ的堆叠,进而影响电荷传输。研究亮点:创新性引入APCNs作为多功能支架:利用其纳米相分离结构,成功将亲水性下转换发光团与疏水性PM6:Y6体异质结在空间上隔离,解决了材料不相容和能级不匹配问题。

2025年1-9月,阿尔及利亚进口中国太阳能板增长70倍来源:驻阿尔及利亚大使馆经济商务处 发布时间:2025-11-20 14:47:13

阿尔及利亚360新闻网站11月10日报道,2025年前九个月,阿尔及利亚从中国进口的太阳能电池板数量创下历史纪录,达到1.4吉瓦(GW),而2024年同期仅约20兆瓦(MW),同比增长70倍,标志着阿尔及利亚可再生能源项目正加速推进。

IRENA:太阳能制造放缓,电池投资翻倍至740亿美元来源:SOLARZOOM光储一家 发布时间:2025-11-19 17:01:32

2024年全球能源转型投资创下2.4万亿美元的新高,较2022-23年年均水平增长了20%。约三分之一的总额流入可再生能源技术,使可再生能源投资达到8070亿美元。

埃及签署1.2GW光储项目协议来源:索比光伏网 发布时间:2025-11-19 10:35:06

根据协议,项目分两阶段在埃及不同区域推进。HassanAllamUtilitiesEnergyPlatform则由欧洲复兴开发银行共同控股,目前管理2.3GW在建项目及1.65GW储备项目,覆盖风光等多个领域。据悉,埃及2025-26财年已将电力及可再生能源领域拨款提升至28亿美元,较上一财年近乎翻倍,目标2026年清洁能源发电占比提升至20%。此次1.2GW项目投产后,将助力埃及向2030年可再生能源占比42%、2040年65%的长期目标迈进。

加纳启动1GW太阳能项目来源:索比光伏网 发布时间:2025-11-17 10:39:30

近日,加纳SFI公司正式启动诺伯特·安库太阳能项目一期建设,项目终期规划容量达1GW,预计2032年全面运营。作为撒哈拉以南非洲地区规划中的最大在运太阳能项目,其资金与技术支持阵容强劲。南非当前在非洲光伏领域处于领先地位,HiveHydrogenSouthAfrica公司正建设1.4GW绿色制氢配套太阳能项目。加纳能源委员会数据显示,2024年该国热电厂发电量占比达69.9%,可再生能源仅占2.4%,已投运光伏装机容量仅132MW。

投资4500万澳元!澳大利亚将建设500MW太阳能创新测试平台来源:索比光伏网 发布时间:2025-11-12 10:32:47

近日,澳大利亚可再生能源署宣布,批准向福蒂斯丘位于西澳皮尔巴拉地区的太阳能创新中心投资最高4500万澳元。该项目将建500MW级测试平台及1.5GW光伏开发储备,通过技术验证降低度电成本。目前福蒂斯丘已在中心内启动两项示范项目。此次投资深度契合ARENA“超低成本太阳能”计划。ARENA相关负责人表示,皮尔巴拉地区的技术突破将为澳大利亚光伏产业树立标杆。

巴黎协定下的能源悖论:可再生能源爆发式增长,碳排放为何再攀新高?来源:路透社 发布时间:2025-11-11 11:31:59

一方面,可再生能源部署的爆炸式增长和电动汽车销量的激增颠覆了全球电力和汽车市场,并在全球范围内迎来了持续的“万物电气化”推动。可再生能源兴起十年来,全球可再生能源发电量的激增一直是世界能源系统的关键故事,这是有充分理由的。排放影响自2015年以来,全球可再生能源发电量的快速增加,以及一些国家燃煤发电量的长期减少,导致北美和欧洲的能源排放量下降。

埃及签约1.2GW光储项目来源:索比光伏网 发布时间:2025-11-11 10:36:44

近日,Infinity Power与Hassan Allam Utilities Energy Platform联合宣布,已与埃及电力和可再生能源部、埃及电力传输公司正式签署合作协议,将共同打造总规模1.2吉瓦的太阳能发电项目及配套720兆瓦时电池储能设施。

菲律宾GEA-4绿色能源拍卖落幕 锁定超10GW装机容量来源:索比光伏网 发布时间:2025-11-10 14:12:18

近日,菲律宾能源部第四轮绿色能源拍卖收官,成功锁定约10.2吉瓦可再生能源装机容量承诺,完成预设目标的96%,为该国清洁能源转型树立里程碑,标志着产业从“试验阶段”迈入“主流增长阶段”。菲律宾能源部表示,拍卖的热烈反响得益于可再生能源发展环境的持续优化,审批流程简化与电网接入条件改善显著增强了投资者信心。这些新增容量将为菲律宾能源转型目标提供核心支撑。