發(fā)布時間:2017-03-03作者:西門子(中國)有限公司
德國在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。在全球電力矩陣中,可再生能源發(fā)電也正在發(fā)揮日益重要的作用。盡管如此,專家仍在仔細(xì)考慮,哪種市場模式最適合能源轉(zhuǎn)型。不過,在這方面的一大技術(shù)挑戰(zhàn),即平衡風(fēng)電和太陽能發(fā)電所造成的電力波動,可能很快就會得以解決。研究項目Kombikraftwerk 2表明,即便上網(wǎng)電力全部來自可再生能源發(fā)電,德國的電網(wǎng)也能穩(wěn)定運行。項目合作伙伴(包括西門子中央研究院)還指出,如果太陽能、風(fēng)能與生物質(zhì)發(fā)電廠能夠彼此連接,形成一個以智能方式控制的電廠,將有助于系統(tǒng)穩(wěn)定。
除風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和地?zé)犭姀S外,水電站、抽水蓄能電站和電轉(zhuǎn)氣設(shè)施也是項目方案的重要組成部分。剩余電力用于電解,產(chǎn)生氫氣,而氫氣與從火力發(fā)電廠的廢氣中分離的二氧化碳結(jié)合,形成甲烷,然后送入公共燃?xì)夤芫W(wǎng)。每當(dāng)出現(xiàn)電力瓶頸,燃?xì)怆姀S即可利用這種甲烷來生產(chǎn)電力。根據(jù)天氣數(shù)據(jù)和用電數(shù)據(jù),能夠極為詳細(xì)地模擬計算出一年中每小時的電力供需量,并確定如何在電網(wǎng)中傳輸電力。
電網(wǎng)頻率和電壓必須保持穩(wěn)定,目的是防止停電。因此,電廠需要提供能夠應(yīng)對這種情況的電力。為了在發(fā)生頻率和電壓變化的情況下保證電力儲備,風(fēng)電機組葉片的設(shè)置要進行調(diào)整,以降低輸出功率,并且需要使用將電力送入電網(wǎng)的逆變器,對光伏電站發(fā)電量加以限制。模擬試驗和現(xiàn)場測試表明,由可再生能源、燃?xì)廨啓C和儲能系統(tǒng)組成的聯(lián)合電廠可在短短幾秒之內(nèi)提供所需的電力。
西門子的專家們就如何更經(jīng)濟地建設(shè)電解廠和沼氣電站進行了優(yōu)化計算,并確定了電網(wǎng)的擴張幅度。此外,他們還計算出了每個瞬間和每個位置的電網(wǎng)電量,并通過與漢諾威大學(xué)的合作研究,得出所需的無功控制功率。這樣,他們能夠詳細(xì)描繪出如何在長達一年的時間內(nèi)讓電網(wǎng)始終保持穩(wěn)定。
除西門子外,為期三年的Kombikraftwerk 2項目合作伙伴還包括德國氣象服務(wù)局、Enercon公司、弗勞恩霍夫風(fēng)能及能源系統(tǒng)技術(shù)(IWES)研究所、?kobit、漢諾威萊布尼茲大學(xué)、SMA太陽能技術(shù)公司、SolarWorld和德國可再生能源機構(gòu)。
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