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地区电力市场使分布式能源系统成为可能【2】

2013年11月27日08:32    

通过本地市场交易削减1成成本

接下来看看为期1年的现场测试的结果。做市商EWE向欧洲能源交易所购买的电量为88兆瓦时,销售的电量为2067兆瓦时,供远大于求。其遵循的方针估计是以可再生能源为主,最大限度利用分布式能源。

另一方面,EWE在地区市场上向温泉设施(SPA)的热电联产系统购买了1462兆瓦时,向办公楼的热电联产系统购买了12兆瓦时。向虚拟电厂购买的电量 为593兆瓦时,销售的电量为88兆瓦时。从各种分布式能源资源的交易量来看,温泉设施热电联产系统以1462兆瓦时占据约7成,虚拟电厂以618兆瓦时 占据约2成,办公楼热电联产系统仅为12兆瓦时,占0.6%。

如上所述,作为发电方的热电联产系统是全量销售,而作为生产消费者的虚拟电厂则是按照电量过剩或短缺而进行买卖。从热电联产系统来看,与根 据热需求运行的基本情况相比,在根据电力交易价格运行的情况下工作时间更长。虚拟电厂的电量会随风力和太阳能所发电量的变化,出现过剩或是短缺。这可以认 为是风力发电量超出预期,灵活调整冷热需求的结果。为了确保电力稳定供应,最初设想的风量和需求的灵活性可能比较保守。

在《让风力发电与冷藏仓库结合成为“虚拟电厂”》一文中已经提到,通过利用与市场价格联动的操作,虚拟电厂可以减少8~10%的成本,热电联产系统也较以热利用为主导的运行方式利润有所增加。

维持可靠性的智能电网

在开展电力的地产地消时,面临的课题是,如何减轻作为基础设施的配电设备的负担,如何维持供电网的可靠性。这就需要频率和电压控制在一定的 范围之中。如果供需一致,频率可以保持不变,但需求一旦发生变化,就要借助稳压电源,使频率保持一致。随着会有变动的可再生能源电源的增加,供需还有可能 出现背离。eTelligence工程通过把可再生能源绑定在虚拟电厂中,利用冷藏仓库的热需求,在很大程度上吸收了供需变化。经验证,此举具有减少稳压 电源设置量的效果(资料3)。

利用电力电子技术调节电压

还有一个隐忧。随着地产地消的开展,当分布式电源增加后,电压不稳的问题将趋于明显。在靠近需方的低电压区域,电网是利用电压的高低压差流 通电力,倘若太阳能发电等分布式电源增加,压差有可能发生逆转,出现逆潮流。如果以使用现有系统为前提,就需要采取新的电压对策。稳压使用的是无功功率, 不同于一般使用的有功功率。

eTelligence工程在100处变电设备上设置了传感器,除了监控持续功率的情况(电流、电压、频率及无功功率等)之外,还着重于控制无功功率。

热电联产电源与一般的大规模电源相同,本来就拥有无功功率。风力和太阳能发电也可以经由逆变器,产生或调节无功功率。逆变器是把直流电转换 成交流电的半导体装置,通过运用电力电子技术,可以增加电压控制功能。这项功能不仅是eTelligence工程,还是整个E-Energy计划的技术课 题。德国国家研究机构弗劳恩霍夫应用研究促进协会很早就在致力于这项研发,并且加入了E-Energy联盟。

而在日本,可再生能源与电力电子技术相结合所具有的电压调整功能尚未得到应有的评价。

(责编:值班编辑、庄红韬)

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