2013年08月30日08:52
建議三大電力公司設置1325兆瓦蓄電系統
今后，隨著可再生能源的增加，系統電網所受的影響將變得不可忽視。加利福尼亞州獨立系統運營機構（California ISO）通過鴨狀曲線，提出了一個新的問題（圖1）。
圖1：電力需求減去太陽能發電量的實際電力需求曲線
比方說，在春天的假日，如果天氣晴朗，太陽能電池板的發電量將大幅增加，但是由於需求不大，白天的電力需求極少。而到日落西沉，在外出的人們回家的時候，太陽能發電量驟減，回家的居民則打開電燈、觀看電視，電力需求增加。也就是說，與白天相比，電力需求猛增，必須大幅提高發電站的運轉率才能滿足需求。這對於發電站是沉重的負擔，甚至會令發電站無法招架。
設置的太陽能電池板越多，白天與夜間對於發電站的電力需求差距就越大，California ISO估算，在2020年這一差距將從2013年的6000兆瓦左右擴大到1.4萬兆瓦。
雖然可以通過需求響應加以解決，但程度畢竟有限，加利福尼亞州正在研究設置蓄電池。加利福尼亞州公共事業委員會（CPUC，California Public Utility Commission）已於2013年6月，向三大電力公司提出了在2020年之前，設置1325兆瓦蓄電系統的建議。包括是否設定採用目標在內，該委員會預定於2013年10月決定關於設置蓄電系統的推進措施。
在2年多前已完成智能電表設置
加拿大也構筑起了智能電網。安大略省在2010年底完成了470萬台智能電表的設置，實現了抄表自動化、電費計算及發送賬單自動化、停電時間減少以及對系統電網的監視。作為需求響應的手段，還提供分時定價。
每6個月變更一次分時定價的電價表，通過進行控制使電力供需保持平衡。在2013年5月的電價表上，用電高峰時的價格幾乎達到夜間低廉電價的2倍。由此成功地實現了錯峰用電。變更電價表后，消費者會採取相應行動。現已証實，通過分析消費者的行動並積累信息，便可在某種程度上控制消費行為。
安大略省提出了增加可再生能源、取消煤炭火力發電的方針。即使採用不穩定的可再生能源，也不會損害系統電網的可靠性，這就是構筑智能電網的目的。安大略省斷定，要想減少二氧化碳排放量，不這樣做就行不通。
培育風險企業
安大略省於2011年設立了500萬加元的智能電網基金。以此推進智能電網領域的研究開發。其目的在於借此培養國際競爭力，同時創造就業機會。在此之前，Enbala Power Networks公司及Temporal Power公司等風險企業已經誕生。
Enbala Power Netrworks開展的是輔助服務（Ancillary services）。輔助服務是指，為了將電力頻率控制在一定范圍內，以分鐘為單位調整輸出功率，或者對需求調整做出響應的服務。
輔助服務大多使用天然氣火力發電，而Enbala Power Networks則是通過控制用電戶的設備進行供需調整。用電戶的設備包括污水處理場、冷藏倉庫、工廠、學校等。如果能對可進行負荷控制的用電戶進行統籌管理，那麼就無需建設火力發電站等初始投資，從而相應降低成本。Enbala Power Netrwork借助較為廉價的服務這一賣點開拓客戶，已開始在以安大略省等北美5個地點提供服務（圖2）。
圖2：Enbala Power Networks的服務區
Hydrostor公司將在安大略湖開始進行壓縮空氣蓄能（CAES）（圖3）。2010年，該公司利用輸出功率為50千瓦（kW）的小規模系統開始進行實驗，已確認可以低成本實現蓄能。該公司計劃在年內啟用輸出功率為1兆瓦（MW）的系統，目前已開始進行建設。該公司還計劃2014年在加勒比海建設壓縮空氣蓄能設備。水中壓縮空氣蓄能設備可將單位能源費用降低到鋰離子電池的約三分之一。盡管單價比抽蓄發電方式要高，但與抽蓄發電相比，在規模上有較大的自由度，可設置場所的候選地也較多。如果條件具備，這是蓄能的有力候選方式之一。
圖3：Hydrostor的水中空氣壓縮蓄能概念圖
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