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未来十年澳大利亚需要10GW家用储能来吸收多余太阳能

作者:优德88手机中文版新闻中心 来源:CNESA编译 发布时间:2021-11-13 浏览:
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随着澳大利亚使用超过 300 万个屋顶太阳能系统,屋顶太阳能装机容量将在 2025 年超过煤炭,现在是时候将目光转向澳大利亚电力系统脱碳的下一个战场——电池。

澳大利亚在屋顶和大型太阳能电站安装的太阳能装机容量规模如此之大,以至于可再生能源的发电量通常会在一天中午超过总电力需求。这对于进一步推广太阳能发电与电池储能相结合是非常重要的。

好消息是,在家庭层面推出的电池储能有可能为电力消费者带来更大价值。

它将在电力可靠性和可负担性方面带来更大的改进,因为它不仅可以替代发电站容量,还可以替代昂贵的电网容量。

迄今为止,旨在鼓励电池使用的政策措施在规模和时间上都过于有限。因此,它们未能推动对降低成本至关重要的行业供应链和竞争的有意义的转变。

我们建议对现有的支持屋顶太阳能推广的主要政策机制——Small-Scale Renewable Energy Scheme (SRES)——进行简单易行的修改,到2030年可以推动多达 10GW家用电池的推广。

电池——真正解决可靠性问题的最佳解决方案

我们从联邦能源和减排部长Angus Taylor那里听到了很多关于煤和天然气发电站对可靠性的重要性以及我们必须改革电力市场,更加重视可靠性的说法。

但如果我告诉您,他们对可靠性的解决方案只处理了0.3%的历史停电原因,会怎么样?

发电能力不足仅导致了国家电力部门停电的一小部分。相反,95.6% 的原因是为家庭和企业供电的电力线出现问题,而不是发电站本身。

有一种技术选择可以帮助我们解决 95.6% 的可靠性问题,同时还可以帮助而不是阻碍我们减少排放。它被称为家用电池系统。

虽然目前市场上并非所有电池系统都能在电力中断时为家庭供电,但大多数都可以通过正确的逆变器来实现。

电池和电力可负担性的主要角色——网络

我们还从Taylor部长那里听到了很多关于确保可负担电力供应的重要性,而目前的现实是家用电池系统价格昂贵。

然而,就像太阳能电池板,计算设备和一系列其他电子设备一样,随着生产规模的扩大,电池系统的成本预计将大幅下降。

如果我们真的想为降低电力成本做出贡献,那么仅仅关注批发发电就会错失别的很多机会。发电费用占家庭平均账单的不到 30%。

同时,从发电站向人们家中输送电力的成本约占账单的一半。零售费用占另外 12%,其余费用与鼓励采用清洁能源的资助计划相关。

如果澳大利亚可以帮助降低电池体验成本曲线,就像我们对太阳能电池板所做的那样,它将有助于削减电力线末端成本。

澳大利亚从降低电池成本中获益最多

澳大利亚可能是发达国家中从降低家用电池系统成本中获益最多的国家。

1. 澳大利亚非常适合开发住宅屋顶系统,因为:高太阳辐射水平;

a.低密度住宅为太阳能系统提供充足的屋顶空间;

b.住宅太阳能系统以及非常高效,低成本的太阳能安装行业已经非常普及;

2. 高成本的电网配电系统

3. 高成本的天然气(相对于北美)和气候非常适合使用热泵,这使得家庭能源使用完全电气化具有很高的成本效益。

扩大电池容量对太阳能和减排至关重要

由于严格的物理限制,加速大规模推出电池的需求也变得紧迫,因此我们可以有效地利用太阳能持续增长的好处。

这不是配电网络上所谓的“solar traffic jams”的功能,太阳能的“traffic jam”实际上是配电网络未能按照澳大利亚1983年引入的 230 伏标准调整电压的问题。

相反,问题是太阳能有望在 2025 年之前在相当长的一段时间内超过整个电网的总电力需求。

这似乎很难相信,事实上, 3 年前就嘲笑了这个想法。但从那时起,现实是太阳能装置的发展速度甚至良好于最乐观的预测。南澳政府已开始在低需求时期缩减太阳能系统——这将变得更糟,并将成为其他州的常态。

同时,风电装机量也保持了相当高的水平。

沿着顶部的深蓝色线是 NEM 范围内每天每小时的总耗电量。它下方的彩色堆叠图代表风能(蓝色),太阳能发电场(深黄色)和屋顶太阳能系统(浅黄色)的平均小时输出。

它表明,到 2025 年,风能和太阳能的总产量有望在一年中的第 3 季度和第 4 季度的中午超过几个小时的总电力需求。

对于第 3 季度,它将在中午 12 点到下午 2 点之间超过总需求,而在第 4 季度,它将在上午 11 点到下午 2 点之间超过总需求。平均的作用在某种程度上简化了情况,因为风电输出往往围绕其平均输出有很大的变化,但图表传达的可再生能源在一天中间席卷市场的总体情况仍然有效。

鉴于 AEMO 有能力在需要时缩减太阳能系统,这不应该给电网带来技术问题。但它确实给太阳能的经济吸引力带来了问题。白天大部分时间的电价将越来越低,由此导致更低的上网电价。

此外,随着时间的推移,越来越多的太阳能发电量将被削减和浪费——这种削减可能会在发电量超过总需求之前影响发电量,因为仍然需要其他发电机来维持系统稳定性(至少在短期内,直到我们开发出更精妙的工具之前)。

这种发电量损失将削弱经济吸引力,以及太阳能在替代化石燃料和降低温室气体排放方面的有效性。

然而问题是,我们只需要在当天晚些时候转移太阳能发电两到四个小时,就可以利用另一个巨大的机会来降低澳大利亚的电力成本并进一步减少排放。

下图详细列出了自 2015 年以来新南威尔士州按小时计算的平均电力批发价格,其中 2021 年红色线代表今年前 6 个月。

2015 年,由于电力需求下降,加上液化天然气工厂开始运营之前的低天然气价格,我们的价格异常低,随着天然气价格的大幅上涨以及 Hazelwood 和 Northern Power Stations 的关闭,到 2018 年价格又大幅上涨。

但随后大量可再生能源供应的注入降低了深夜/清晨和中午的价格。但是从下午 4 点到晚上 8 点,价格仍然居高不下。这种相同的模式在每个其他 NEM 状态都存在。

随着越来越多的太阳能并入系统,我们很可能会看到中午的价格甚至更低,而在晚上却会出现飙升。与此同时,同一时期的高需求也推动了对昂贵网络容量的需求。

电池非常适合平衡这短短四小时的价格暴涨。

是时候将我们的目光从旨在支持采用可再生能源的政策转向旨在支持采用储能技术的政策了。

关键字:家庭储能

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