当太阳能变暗时,Eclipse会测试电网的气候

2019
05/21
13:19

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由于从俄勒冈州到卡罗莱纳州的太阳能发电变暗,预计星期一的日全食将促使化石燃料发电机快速上升以填补空白。

电网运营商和监管机构表示,太阳能发电的最大影响将发生在加利福尼亚州,占全国太阳能发电量的40%。 预计受太阳能损失影响尤其严重的其他州包括北卡罗来纳州,犹他州和新泽西州。

在大多数情况下,东海岸和中西部的部分地区将依靠其天然气发电厂的船队填补空白,结合煤炭,核能甚至风电场的输出,以避免太阳能的损失。

PJM Interconnection是一家联邦监管电网运营商,该电网运营商确保13个州和哥伦比亚特区的灯具保持运行状态,并表示不会对电网可靠性产生任何重大影响,例如停电或停电,尽管它仍在关闭关注新泽西州和北卡罗来纳州。

“当然,这是一次不同寻常的太阳活动,但就电网的潜在影响而言,PJM及其成员已做好准备,”PJM总裁兼首席执行官Andrew Ott表示。 “虽然这是一个预期的事件,但我们会定期计划和准备不可预测的事件或事先无法预测的事情,例如严重的风暴和热浪。”

PJM表示,太阳能发电产生的13个国家电网不到1%,其屋顶和公用事业规模的太阳能电池阵分别在其领土上分别占2,000兆瓦和500兆瓦。 PJM在一次关于日食的声明中表示,即使有一小部分“屋顶面板的电力减少”,结果仍然意味着“电网需求增加”。

需求的增加需要通过某种东西来填补,特别是当电力需求很高时会变得很冒险,因为周一将是炎热的夏日,人们需要电力来运行他们的空调。

美国国会特许可靠性监管机构北美电力可靠性公司在一份日食白皮书中指出,它向电网运营商发出了它希望在事件期间解决的问题,以避免在太阳能增加到太阳能时可能出现的问题。网格。

该监管机构表示,它希望利用这一事件为2024年的下一次日食做准备,届时太阳能将代表电网总发电量的更多。 美国的最后一次日全食是在38年前的1979年2月26日,那时太阳能发电几乎不存在,如果有的话。

它希望使用日食来检查当一个州失去其所有太阳能容量时会发生什么。 NERC强制执行强制性电网标准以保持灯亮,他说,太阳能的一个问题是并非所有这些都在运营商或受监管的公用事业的控制之下。 因此,当太阳在电力需求达到顶峰时变暗,比如说在炎热的夏日中期,人们并不完全知道会有多大的电力下降。

NERC表示,在太阳能发电能力最强的九个州中,如果天然气发电厂等其他资源不能快速上升以填补空白,日食确实会造成实际问题。

白皮书表示,需要满足任何突然增加的需求“将表明日食容易受到影响,而且日益加剧。” 斜坡是指发电厂随着电力需求的变化而上下调节的能力,以避免电力损失。 天然气和一些燃油发电厂能够做到这一点。 当太阳没有照射时,能够在电网中存储和注入电力的可再生能源发电厂将能够产生。 但很少有可再生能源具有存储能力。

九个州是德克萨斯州,加利福尼亚州,内华达州,纽约州,北卡罗来纳州,新泽西州,亚利桑那州,马萨诸塞州和犹他州。 NERC跟踪加拿大,并将安大略省作为一个受关注的领域。 在一些州,例如犹他州,太阳能在高峰时段可以产生高达39%的电力,电网监管机构表示,太阳能可能需要与电网断开连接,以避免在高峰时段日食造成巨大的预期功率下降。 在夏季,电力的高峰需求通常发生在中午至晚上8点

“如果日食发生在预计的高峰时期,那么如果没有备用储能系统,则五分钟间隔的升温速率将很难控制,”白皮书说。 “如果网络中不存在能量存储设备,那么该建议将类似于德国2015年日食业务的经验教训,其中公用事业光伏发电机在日食事件发生之前与电网断开连接。”

北卡罗来纳州是填补太阳能留下的空隙的另一个问题区域,因为该州预计将几乎完全失去阳光。 “在日食期间,日食期间和日食之后,可能需要先进系统协调的前四个州是犹他州,加利福尼亚州,内华达州和北卡罗来纳州,”该报称。 “在这些州的某些地区,将会观察到0.9的暗迹(犹他州的最大遮挡率为0.95,内华达州和北卡罗来纳州将会出现全日食)。”

北卡罗来纳州西南部的一小块将完全黑暗。 该州其他大部分地区将遭受90-95%的阳光照射。 大多数屋顶太阳能电池板可将大约14%的阳光转化为电能。 因此,在50%的阳光照射下,14%的阳光减少了一半到7%。

加利福尼亚州在高峰时段迅速增加了太阳能发电量,预计将出现最大的电力下降。 据专家称,金州占美国太阳能发电量的40%。 彭博社的一项分析显示,日食将摧毁9,000兆瓦的电力,这相当于九个核反应堆离线,并有足够的电力为全国数以万计的家庭提供电力。

在大多数情况下,太阳能票价如何成为加利福尼亚的零点。 那里的电网运营商承认了沉重的升力,但乐观地认为他们会超越它。 “日食给加州和西方带来了一些电网管理挑战,”加州独立系统运营商系统运营执行董事Nancy Traweek说。 “但是,通过各方的详细规划和参与,我们预计不会出现与日食相关的电力或可靠性事故。”

它正在部署用于管理电力短缺的战略之一是一项名为加速能源升级的大规模全州公共信息活动。 该活动旨在向加利福尼亚人展示他们如何使用更少的电力,从拔出设备到使用更节能的技术。

该州的公用事业委员会将于周一在旧金山举办一次日食派对,以宣传该活动。

该委员会将利用该活动促进可再生能源的使用并节约能源,“以便在8月21日早晨太阳被月亮部分黯然失色时,加利福尼亚燃烧更少的化石燃料,减少温室气体排放。”委员会说。

但确保电网继续在金州运行的努力可能来自于许多城市(如洛杉矶)的天然气发电厂车队。 唯一的问题是对天然气供应的限制。 Aliso Canyon是洛杉矶附近的一个大型天然气储存设施,在2015年发生重大泄漏后,在需要时会遇到许多问题。

SoCalGas上个月开始向该设施注入天然气,符合国家公用事业委员会的命令,“在现场维持足够的天然气库存,以支持该地区天然气和电力系统的可靠性。”

它告知Aliso Canyon工厂附近的居民,由于系统需求增加,可能需要开始从设施中抽取天然气。

与此同时,气候变化组织希望利用日食来了解可再生能源在电网上的表现以及太阳能发展可以带来哪些改进。

“随着国家每天稳步向更高水平的太阳能发电,日食可能带来关于管理美国太阳能资源的重要教训,”气候Nexus集团表示。 “随着我们向低碳电网过渡,为日食等自然事件做准备将教会我们管理电网和确保电力可靠性的重要教训,无论威胁如何。”

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