智能电网如何解决太阳能的成本和控制问题
由于各自的地理位置、政治气候和迄今为止太阳能的普及程度,加州和新泽西州这两个太阳能生产州的公用事业公司面临着不同的太阳能部署挑战。然而,两者都面临着同样的两个问题:成本和控制。
如今,如果没有可再生能源组合标准,公用事业公司可能就不会努力增加太阳能在其能源供应中的比例。这是因为当公用事业公司权衡使用太阳能的成本与从天然气厂购买(或建造)供应的成本时,他们发现天然气更便宜。尽管太阳能成本——包括光伏电池板、逆变器和其他电子产品以及安装系统——都在继续下降,但这不足以抵消天然气价格的下降。公用事业公司指出,这种成本比较方法的不足之处在于,它没有考虑到减少排放、创造当地就业机会和其他间接的积极效益,如将不可用的土地转化为可用的太阳能农场,或在学校安装太阳能系统的教育效益。为了获得这些好处,新泽西州有一个SRECs(太阳能可再生能源信用)系统,作为奖励太阳能发电机的货币。
以ptc和ITCs(生产和激励税收抵免)形式存在的联邦激励计划也试图弥合太阳能和天然气之间的成本差异。在州一级,也有类似的计划。PSEG介绍其在新泽西的计划包括两个部分:价值2.5亿美元的太阳能贷款,用于资助太阳能系统安装,通常覆盖成本的40- 60%;以及“solar -4- all”计划,该计划提供5.15亿美元建设、拥有和运营80兆瓦分布式并网太阳能发电。Petra solar公司是一家总部位于新泽西的公司,该公司将安装大约20万个系统,产生40MW的太阳能,而后者将消耗50%的电量。然而,另外的50%,理论上可能会导致公共电力系统(PSEG),而不是拥有40兆瓦屋顶太阳能系统的房主。这个潜在的所有权决定构成了分布式太阳能部署的第二个问题:控制。
控制问题主要是指对太阳能资产产生的负荷进行控制,特别是在高光伏部署的情况下,这是美国加州特有的问题。圣地亚哥燃气电力公司鼓励小企业和家庭采用太阳能的项目非常成功,该公司的电路中光伏覆盖率超过40%。在某些情况下,电路中产生了如此多的太阳能,以致电压超出可接受范围,从而影响电能质量。为了解决这个问题,电力公司可以升级电路系统(这是一项昂贵的工作),或者通过以下方法防止电路过度渗透:1)限制电路上的光伏渗透率为20% (PG&E自动标记渗透超过20%的电路中的太阳能许可);或者2)减少或扔掉多余的能量。
作为太阳能发电资产的所有者,减少负荷会导致收入损失,在上面的例子中,这是由公用事业公司决定的。因此,对公用事业来说,拥有和控制资产可能是有益的。在这种情况下,房主也不必担心云层和其他发电中断。
佩特拉太阳能公司(Petra Solar)的首席技术官约翰·埃斯林(Johan Eslin)在最近的一次太阳能会议上提出了最好的替代方案:通过在太阳能资产和电网周围增加智能,使太阳能资产能够模仿典型的发电机特征。负载可以更好地控制、预测、调度和与电网集成,从而实现最大的收入产生。例如,可以考虑天气模式来预测太阳能供应,可以使用电池来影响负载形成,或者可以启动自动需求响应事件。此外,更广泛的动态定价整合会使高峰时发电的价值更高,与太阳能发电的最大小时数相对应。这将显著增加太阳能资产的收入潜力。
智能电网将解决分布式太阳能部署带来的主要问题——成本和控制。太阳能资产带来的收入增加,将使它们比其他形式的发电更具竞争力。改进的太阳能资源控制将导致发电能力的最大利用和优化,以最大限度地增加收入。在这个优化的系统中,受益者将是太阳能资源的所有者,无论是公用事业公司还是消费者。然而,无论车主是谁,增加的零排放、可再生能源对每个人都是有益的。
Image CC授权Flickr用户圣地亚哥港.