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隨著可再生能源裝機量不斷增多，澳大利亞維多利亞州將安裝1GW的電池儲能，而這也意味著已經(jīng)運行了45年的雅魯恩褐煤發(fā)電廠(Yallourn brown coal power station)將在明年關停。
以下截圖來自opennem.org.au，內(nèi)容是維多利亞3月份發(fā)布的一周的“各類電源發(fā)電和用電需求圖”。在圖中可以看出，大部分電力來源于褐煤發(fā)電；還有部分來源于風力發(fā)電（綠色區(qū)域），屋頂光伏發(fā)電（黃色區(qū)域）和光伏發(fā)電（橙色區(qū)域）；另外， 在風力比較弱時，對于水力發(fā)電(藍色區(qū)域)的需求較高。
本文根據(jù)以上數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建了相同數(shù)據(jù)的自己的圖表。如下所示:
一、維多利亞州可再生能源建設情況
維多利亞州有許多太陽能和風力發(fā)電場正在建設中，預計將在未來12個月內(nèi)建成。以下是正在興建的太陽能發(fā)電廠：
以下是目前正在建設或已投產(chǎn)的風電場:
上表顯示地僅是一小部分的風力發(fā)電裝機，但這些風力發(fā)電項目（2196MW）將可以滿足維多利亞州15%的年用電量，再加上由光伏發(fā)電提供的10%的發(fā)電量，維多利亞州每年電力來源的25%將由風力發(fā)電和光伏發(fā)電提供。
二、可再生能源比例大幅提升后，對維多利亞州電力供需平衡的影響
為了弄清這些新型能源將如何改變維多利亞的發(fā)電結構和供需平衡，本文將目前的風能、公用事業(yè)太陽能和屋頂太陽能發(fā)電量分別放大了2.1、4.9和1.5倍。因為目前的管道鋪設已經(jīng)完成，這些新能源的裝機量將很可能在12-18個月的時間內(nèi)迅速的變化/增加，
下圖顯示了在相同的7天時間內(nèi)，按比例增加的可變可再生能源發(fā)電概況。它還包括一直以4700兆瓦的額定容量運行的褐煤發(fā)電機組(為了簡化，已經(jīng)取消了天然氣和水力發(fā)電，因為整體需求量較少)。
這張圖表顯示，褐煤、太陽能和風能的混合能源可以輕松地滿足大部分的電力需求，因此對于水電和天然氣的進口需求非常少。
但令人擔憂的是，該圖表顯示了大量過剩的電力，尤其是當太陽能和風能結合起來可滿足94%左右的電力需求時。在這個模型中，有超過4000兆瓦的電力過剩，其中在一周7天時間內(nèi)，超過2000MW電力過剩的時間達到了5天。
三、維多利亞州電力消納水平現(xiàn)狀
目前，維多利亞州幾乎沒有以電池或抽水蓄能形式儲存的電力，與新南威爾士州和昆士蘭州不同，新南威爾士州擁有1,060兆瓦的抽水蓄能能力，昆士蘭州擁有500兆瓦的抽水蓄能能力。
維多利亞州約有500兆瓦的過剩電力可通過Basslink出口到塔斯馬尼亞，另有1350兆瓦可出口到新南威爾士州，總出口潛力為1850兆瓦。
維多利亞州也可以向南澳大利亞出口820兆瓦，但由于天氣模式相似，維多利亞州和南澳大利亞經(jīng)常同時多風和晴朗；如果是在白天，維多利亞也可能無法出口到新南威爾士州，因為新南威爾士州和昆士蘭州也具備光伏發(fā)電能力。這意味著，在某些時候，2000至3000兆瓦的過剩發(fā)電量無處可去，這些過剩電量將可能會成為“棄電”。
沒有Yallourn電廠，維多利亞州的電力供應可以正常運行下去嗎?
四、儲能系統(tǒng)將成為Yallourn電廠退役后的運行替代選擇
在上述模型中，褐煤發(fā)電一直設置為4700MW。事實上，維多利亞的褐煤發(fā)電站并沒有做到這一點。在最初的研究中，它的裝機容量約為3900兆瓦，同時還有兩個機組沒有運行。
下圖顯示的是同一周內(nèi)，1480MW Yallourn電廠拆除后的數(shù)據(jù):
從上圖可以看出，沒有Yallourn電廠，電力進口需求量達到2545兆瓦，電力出口量達到2954兆瓦，但這種情況不會持續(xù)太久，因為可通過引用電池儲能系統(tǒng)來解決：應用案例有，Hornsdale風電場應用的特斯拉大電池(Tesla Big Battery)，還有Gannawarra太陽能電站的光儲項目，儲能系統(tǒng)可以吸收多余的電能，然后在需要時提供電能，以滿足最高需求。
通過分析，500MW和500-1000MWh的電池可以穩(wěn)定系統(tǒng)，減少“棄電”，同時可滿足高峰用電需求。隨著NEM所有州都開始啟用太光伏發(fā)電并擁有獨立的光伏電站時，輸電線路平衡供需的價值和能力將變得非常有限。
電池儲能系統(tǒng)可以吸收多余的太陽能供以后使用。抽水蓄能也具有很好的能源存儲能力，但建設抽水蓄能和建設輸電線路的時間一樣長，都至少需要5年的時間來規(guī)劃和建設。此外，還有許多其他選擇，如需求響應、將熱水生產(chǎn)從夜間轉向白天、安排電動汽車充電等，這些都是取得進展的重要因素。
2018年，維多利亞州已經(jīng)完成了超過900MW的風力發(fā)電和光伏發(fā)電的項目合同，目前這些項目正在建設中。
維多利亞州的電網(wǎng)可以在沒有電池的情況下生存，但是GW的儲能電池的應用可以幫助擴大風能和太陽能項目的效益，并為下一個燃煤發(fā)電廠的退役做好準備。
令人欣喜的是，在過去的兩年里，維多利亞從黑茲爾伍德核電站的突然關閉中恢復過來，無論是在電力供應還是價格方面。而現(xiàn)在，隨著電池儲能技術不斷成熟、成本不斷降低，在下一個燃煤電廠退役前，新型電池儲能系統(tǒng)已在技術上和成本上做好了運行替代準備。
以下截圖來自opennem.org.au，內(nèi)容是維多利亞3月份發(fā)布的一周的“各類電源發(fā)電和用電需求圖”。在圖中可以看出，大部分電力來源于褐煤發(fā)電；還有部分來源于風力發(fā)電（綠色區(qū)域），屋頂光伏發(fā)電（黃色區(qū)域）和光伏發(fā)電（橙色區(qū)域）；另外， 在風力比較弱時，對于水力發(fā)電(藍色區(qū)域)的需求較高。
本文根據(jù)以上數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建了相同數(shù)據(jù)的自己的圖表。如下所示:
一、維多利亞州可再生能源建設情況
維多利亞州有許多太陽能和風力發(fā)電場正在建設中，預計將在未來12個月內(nèi)建成。以下是正在興建的太陽能發(fā)電廠：
以下是目前正在建設或已投產(chǎn)的風電場:
上表顯示地僅是一小部分的風力發(fā)電裝機，但這些風力發(fā)電項目（2196MW）將可以滿足維多利亞州15%的年用電量，再加上由光伏發(fā)電提供的10%的發(fā)電量，維多利亞州每年電力來源的25%將由風力發(fā)電和光伏發(fā)電提供。
二、可再生能源比例大幅提升后，對維多利亞州電力供需平衡的影響
為了弄清這些新型能源將如何改變維多利亞的發(fā)電結構和供需平衡，本文將目前的風能、公用事業(yè)太陽能和屋頂太陽能發(fā)電量分別放大了2.1、4.9和1.5倍。因為目前的管道鋪設已經(jīng)完成，這些新能源的裝機量將很可能在12-18個月的時間內(nèi)迅速的變化/增加，
下圖顯示了在相同的7天時間內(nèi)，按比例增加的可變可再生能源發(fā)電概況。它還包括一直以4700兆瓦的額定容量運行的褐煤發(fā)電機組(為了簡化，已經(jīng)取消了天然氣和水力發(fā)電，因為整體需求量較少)。
這張圖表顯示，褐煤、太陽能和風能的混合能源可以輕松地滿足大部分的電力需求，因此對于水電和天然氣的進口需求非常少。
但令人擔憂的是，該圖表顯示了大量過剩的電力，尤其是當太陽能和風能結合起來可滿足94%左右的電力需求時。在這個模型中，有超過4000兆瓦的電力過剩，其中在一周7天時間內(nèi)，超過2000MW電力過剩的時間達到了5天。
三、維多利亞州電力消納水平現(xiàn)狀
目前，維多利亞州幾乎沒有以電池或抽水蓄能形式儲存的電力，與新南威爾士州和昆士蘭州不同，新南威爾士州擁有1,060兆瓦的抽水蓄能能力，昆士蘭州擁有500兆瓦的抽水蓄能能力。
維多利亞州約有500兆瓦的過剩電力可通過Basslink出口到塔斯馬尼亞，另有1350兆瓦可出口到新南威爾士州，總出口潛力為1850兆瓦。
維多利亞州也可以向南澳大利亞出口820兆瓦，但由于天氣模式相似，維多利亞州和南澳大利亞經(jīng)常同時多風和晴朗；如果是在白天，維多利亞也可能無法出口到新南威爾士州，因為新南威爾士州和昆士蘭州也具備光伏發(fā)電能力。這意味著，在某些時候，2000至3000兆瓦的過剩發(fā)電量無處可去，這些過剩電量將可能會成為“棄電”。
沒有Yallourn電廠，維多利亞州的電力供應可以正常運行下去嗎?
四、儲能系統(tǒng)將成為Yallourn電廠退役后的運行替代選擇
在上述模型中，褐煤發(fā)電一直設置為4700MW。事實上，維多利亞的褐煤發(fā)電站并沒有做到這一點。在最初的研究中，它的裝機容量約為3900兆瓦，同時還有兩個機組沒有運行。
下圖顯示的是同一周內(nèi)，1480MW Yallourn電廠拆除后的數(shù)據(jù):
從上圖可以看出，沒有Yallourn電廠，電力進口需求量達到2545兆瓦，電力出口量達到2954兆瓦，但這種情況不會持續(xù)太久，因為可通過引用電池儲能系統(tǒng)來解決：應用案例有，Hornsdale風電場應用的特斯拉大電池(Tesla Big Battery)，還有Gannawarra太陽能電站的光儲項目，儲能系統(tǒng)可以吸收多余的電能，然后在需要時提供電能，以滿足最高需求。
通過分析，500MW和500-1000MWh的電池可以穩(wěn)定系統(tǒng)，減少“棄電”，同時可滿足高峰用電需求。隨著NEM所有州都開始啟用太光伏發(fā)電并擁有獨立的光伏電站時，輸電線路平衡供需的價值和能力將變得非常有限。
電池儲能系統(tǒng)可以吸收多余的太陽能供以后使用。抽水蓄能也具有很好的能源存儲能力，但建設抽水蓄能和建設輸電線路的時間一樣長，都至少需要5年的時間來規(guī)劃和建設。此外，還有許多其他選擇，如需求響應、將熱水生產(chǎn)從夜間轉向白天、安排電動汽車充電等，這些都是取得進展的重要因素。
2018年，維多利亞州已經(jīng)完成了超過900MW的風力發(fā)電和光伏發(fā)電的項目合同，目前這些項目正在建設中。
維多利亞州的電網(wǎng)可以在沒有電池的情況下生存，但是GW的儲能電池的應用可以幫助擴大風能和太陽能項目的效益，并為下一個燃煤發(fā)電廠的退役做好準備。
令人欣喜的是，在過去的兩年里，維多利亞從黑茲爾伍德核電站的突然關閉中恢復過來，無論是在電力供應還是價格方面。而現(xiàn)在，隨著電池儲能技術不斷成熟、成本不斷降低，在下一個燃煤電廠退役前，新型電池儲能系統(tǒng)已在技術上和成本上做好了運行替代準備。
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