美國(guó)太陽(yáng)能的未來(lái)

2017-12-26 14:54:46 中國(guó)能源網(wǎng) 　作者：編譯：鏡清　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

美國(guó)能源部貝卡瓊斯-艾伯斯塔論太陽(yáng)能與儲(chǔ)能市場(chǎng)的未來(lái)最近，美國(guó)能源部太陽(yáng)能技術(shù)辦公室副主任貝卡•瓊斯-艾伯斯塔(Becca& 8239;Jones-Albertus)在麻省理工學(xué)院能源論壇(MITEI)主辦的演講中，討論了儲(chǔ)能怎樣

美國(guó)能源部貝卡瓊斯-艾伯斯塔論太陽(yáng)能與儲(chǔ)能市場(chǎng)的未來(lái)

最近，美國(guó)能源部太陽(yáng)能技術(shù)辦公室副主任貝卡•瓊斯-艾伯斯塔(Becca Jones-Albertus)在麻省理工學(xué)院能源論壇(MITEI)主辦的演講中，討論了儲(chǔ)能怎樣促進(jìn)、電網(wǎng)整合如何提高太陽(yáng)能的增長(zhǎng)速度。瓊斯-艾伯斯塔是個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的太陽(yáng)能技術(shù)研究員，她提供了成本削減、儲(chǔ)能選項(xiàng)和電網(wǎng)現(xiàn)代化方面的數(shù)據(jù)。講演之后，她與MITEI 工作人員的交談，使我們對(duì)太陽(yáng)能潛在的未來(lái)有了某些認(rèn)識(shí)。以下是迪爾德麗•卡爾森(DEIRDRE CARSON)為“三問(wèn)”專欄編寫的文章《太陽(yáng)能的未來(lái)》。

問(wèn)：在太陽(yáng)能的成本效益、與傳統(tǒng)燃料競(jìng)爭(zhēng)的能力方面，您有什么設(shè)想?

答：太陽(yáng)能的成本正在快速下降，使太陽(yáng)能從2006年僅占美國(guó)電力供應(yīng)的0.01%增長(zhǎng)到今天的大約1.5%，裝機(jī)總量超過(guò)47GW。下個(gè)十年結(jié)束時(shí)的底線預(yù)測(cè)是，太陽(yáng)能將占美國(guó)電力的5%。但隨著技術(shù)創(chuàng)新和儲(chǔ)能技術(shù)更快速的進(jìn)步，太陽(yáng)能的部署將會(huì)大大增加，超過(guò)這些數(shù)字。

2011年，美國(guó)能源部啟動(dòng)“SunShot ”(射日計(jì)劃)，目標(biāo)是降低太陽(yáng)能的發(fā)電成本，使之到2020年能與傳統(tǒng)燃料競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)時(shí)認(rèn)為這個(gè)成本目標(biāo)“咄咄逼人”，但成本迅速下降使該行業(yè)能提前3年實(shí)現(xiàn)$0.06/kWh的“電力公司規(guī)模”的成本目標(biāo)。

因?yàn)檫@一成功，能源部太陽(yáng)能技術(shù)辦公室設(shè)定了新的成本目標(biāo)，即到2030年，太陽(yáng)能的成本再減半。如果電力公司規(guī)模的太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)50%的降價(jià)，將成為新電廠發(fā)電的最便宜的選項(xiàng)之一。按這個(gè)價(jià)格，太陽(yáng)能將會(huì)低于許多現(xiàn)有的發(fā)電者的可變成本，從而為所有消費(fèi)者提供更低的電力成本。

此外，隨著電網(wǎng)上太陽(yáng)能占比快速增長(zhǎng)，降低成本已不再是太陽(yáng)能技術(shù)面臨的最重要的挑戰(zhàn)。因此，太陽(yáng)能技術(shù)辦公室正把工作擴(kuò)展到降低成本之外，包括強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)整合，并使太陽(yáng)能技術(shù)成為電網(wǎng)可靠性和彈性的可靠“后盾”。

問(wèn)：什么是太陽(yáng)能儲(chǔ)能的“協(xié)同”效應(yīng)，它對(duì)太陽(yáng)能市場(chǎng)有什么影響?

答：太陽(yáng)能儲(chǔ)能的協(xié)同效應(yīng)意味著，隨著接入電網(wǎng)太陽(yáng)能數(shù)量的不斷增加，儲(chǔ)能市場(chǎng)的機(jī)遇也在不斷增加。同樣地，電網(wǎng)上儲(chǔ)能容量的增加也會(huì)增加太陽(yáng)能的市場(chǎng)機(jī)遇。此外，在聯(lián)合系統(tǒng)中安裝太陽(yáng)能和存儲(chǔ)設(shè)備，與孤立的安裝二者相比，可提供降低成本的機(jī)遇。

只有陽(yáng)光燦爛時(shí)才能產(chǎn)生太陽(yáng)能，但這并不總與需要用電的時(shí)間相匹配。儲(chǔ)能使太陽(yáng)能可在需要時(shí)使用。電池儲(chǔ)能的成本正在快速下降，如果這種情況持續(xù)下去，低成本的儲(chǔ)能將會(huì)大大增加太陽(yáng)能的部署。

這些預(yù)測(cè)源自美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的地區(qū)能源部署系統(tǒng)模型，它綜合了許多各種不同的因素,包括不同“時(shí)間片”內(nèi)能源技術(shù)的價(jià)值，以便根據(jù)電網(wǎng)平衡需求和電力產(chǎn)能擴(kuò)張，優(yōu)化最低成本，規(guī)劃美國(guó)電力系統(tǒng)的演變，直到2050年。

國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的分布式發(fā)電市場(chǎng)需求模型，模擬并規(guī)劃美國(guó)大陸的住宅、商業(yè)和工業(yè)實(shí)體采用的分布式能源，直到2050年。

問(wèn)：隨著太陽(yáng)能經(jīng)整合上網(wǎng)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)面臨什么樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?

答：國(guó)家輸配電送系統(tǒng)的目的是使電子從大型發(fā)電站向客戶方移動(dòng)。這種單向的系統(tǒng)，現(xiàn)在是雙向“高速公路”。從智能設(shè)備到可變發(fā)電系統(tǒng)如太陽(yáng)能，電力正以多重速度、在多個(gè)位置不時(shí)地在電網(wǎng)上移動(dòng)。

現(xiàn)代化的電網(wǎng)必須有能力動(dòng)態(tài)優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和資源，快速檢測(cè)并緩解各種干擾，讓無(wú)數(shù)的智能設(shè)備整合多種多樣的發(fā)電資源，響應(yīng)需求并且節(jié)能資源，使消費(fèi)者能管控他們的用電量，參與市場(chǎng)調(diào)節(jié)，并對(duì)物理和網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)提供強(qiáng)有力的防護(hù)。

太陽(yáng)能有許多機(jī)會(huì)促進(jìn)國(guó)家電網(wǎng)的彈性。例如，太陽(yáng)能技術(shù)辦公室和電網(wǎng)現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟資助的勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員，正在努力證明，分布式太陽(yáng)能光伏與儲(chǔ)能可以幫助社區(qū)迅速?gòu)牡卣稹Z風(fēng)或洪水等重大災(zāi)害中恢復(fù)過(guò)來(lái)。

現(xiàn)在，一旦失去電力，要利用專門的發(fā)電機(jī)，手動(dòng)實(shí)施電網(wǎng)再啟動(dòng)。這是個(gè)非常緩慢的過(guò)程，沒(méi)有考慮借助分布式資源發(fā)出的電力。利用“靈活的孤島”即局部太陽(yáng)能客戶構(gòu)成的微電網(wǎng)，太陽(yáng)能發(fā)電可以幫助重新啟動(dòng)局部電力供應(yīng)，快速啟動(dòng)關(guān)鍵的電網(wǎng)功能。

能源結(jié)構(gòu)不斷變化，社會(huì)也在不斷變化，電力行業(yè)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。太陽(yáng)能發(fā)電可以發(fā)揮重要作用，確保轉(zhuǎn)變期間使關(guān)鍵的電網(wǎng)更可靠、更安全、更有彈性。

依據(jù)資料：DEIRDRE CARSON, 3 Questions: The future of solar, MITEI, DECEMBER 1, 2017

責(zé)任編輯：lixin

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