stringtranslate.com

Кривая утки

Утиная кривая
Синяя кривая: спрос на электроэнергию.
Оранжевая кривая: (кривая утки) предложение электроэнергии из диспетчерируемых источников.
Серая кривая: предложение солнечной электроэнергии.
Данные относятся к штату Калифорния на 22 октября 2016 г. (суббота), [1] ] день, когда выходная мощность ветра была низкой и стабильной в течение дня.
Оранжевая кривая резко поднимается с 17:00 до 18:00 по мере захода солнца, и для ввода в эксплуатацию в течение одного часа требуется около 5 гигаватт генерирующих мощностей из управляемых источников.

Кривая утки — это график производства электроэнергии в течение дня, который показывает временной дисбаланс между пиковым спросом и выработкой солнечной энергии . График напоминает сидящую утку, поэтому и был создан этот термин. [2] Этот термин , используемый в коммунальном производстве электроэнергии , был придуман в 2012 году Независимым системным оператором Калифорнии . [3] [4]

Солнечная энергия

На некоторых энергетических рынках ежедневный пик спроса возникает после захода солнца, когда солнечная энергия больше не доступна. В местах, где установлено значительное количество солнечных электростанций, количество энергии, которое должно быть выработано из источников, отличных от солнечной или ветровой, быстро увеличивается ближе к закату и достигает пика в середине вечерних часов, образуя график, напоминающий силуэт утки . [5] [6] На Гавайях значительное внедрение солнечной генерации привело к появлению более выраженной кривой, известной как кривая Несси. [7] [8]

Без какой-либо формы хранения энергии после периодов высокой выработки солнечной энергии энергетические компании должны быстро увеличивать другие формы выработки электроэнергии примерно во время захода солнца, чтобы компенсировать потерю солнечной генерации, что является серьезной проблемой для сетевых операторов, где наблюдается быстрый рост фотовольтаика . [9] Хранилища, такие как гидроэлектростанции с плотинами, могут решить эти проблемы, если их реализовать. [10] Батареи кратковременного использования, при достаточно большом масштабе использования, могут помочь сгладить кривую утки и предотвратить колебания использования генератора, а также могут помочь поддерживать профиль напряжения. [11]

Стратегии смягчения последствий

Методы борьбы с быстрым увеличением спроса на закате, отраженным в кривой утки, которая становится более серьезной по мере роста проникновения солнечной генерации, включают: [11]

Основной проблемой является развертывание мощностей по смягчению последствий такими темпами, которые соответствуют росту производства солнечной энергии. Эффекты «уточной кривой» проявились быстрее, чем ожидалось. [15]

Кривая утки в Калифорнии

Источники производства электроэнергии в Калифорнии в 2020 году. Поскольку эти графики не отображают спрос на энергию, они не являются самими утиными кривыми, а демонстрируют ежедневные и сезонные изменения в производстве электроэнергии.
  Натуральный газ
  Солнечная энергия

Калифорнийский независимый системный оператор (CAISO) отслеживает и анализирует «Утиную кривую» и ее будущие ожидания уже около полувека, и их самым большим открытием является растущий разрыв между ценами в утренние и вечерние часы по сравнению с ценами в полдень. [1] Согласно исследованию 2016 года, Управление энергетической информации США обнаружило, что цены на оптовом рынке электроэнергии за последние шесть месяцев в период с 17:00 до 20:00 («утиная шея») выросли до 60 долларов за мегаватт. Однако, с другой стороны, они зафиксировали резкое снижение цен в полдень, приблизившись к 15 долларам за мегаватт-час . [5] [ нужно обновить ] Эти высокие пики и глубокие долины лишь демонстрируют продолжающуюся тенденцию к дальнейшему расхождению, что делает эту «утиную кривую» еще более распространенной, поскольку производство возобновляемой энергии продолжает расти. [6] [2] [16]

Важнейшая часть этой кривой зависит от чистой нагрузки («разница между ожидаемой нагрузкой и ожидаемым производством электроэнергии из ряда возобновляемых источников энергии»). [5] В определенное время года (а именно весной и летом) кривые создают вид «живота» в полдень, который затем резко увеличивается, изображая «арку», похожую на утиную шею, отсюда и название «Утка». Диаграмма [17] «Эта «шея» представляет собой линейное изменение скорости от 10 до 17 ГВт за 3 часа (после полудня) в 2020 году, которое должно обеспечиваться за счет гибкой генерации. [18] В полдень вырабатывается большое количество солнечной энергии, что частично способствует снижению спроса на дополнительную электроэнергию. [19] Сокращение расходов влияет на кривую. [18] Увеличение емкости аккумуляторов может смягчить проблемы, связанные с избытком солнечной энергии в течение дня. Когда избыток солнечной энергии сохраняется в течение дня и используется вечером, разница в ценах между недорогой дневной и дорогой вечерней энергией может быть уменьшена. Существует достаточное количество солнечных технологий, чтобы обеспечить энергией мир, но в настоящее время отсутствует инфраструктура для хранения солнечной энергии для последующего использования. [9] Избыточное предложение энергии во время низкого спроса в сочетании с отсутствием предложения во время высокого спроса объясняет большую разницу между полуденными и вечерними ценами на энергию. По состоянию на 2022 год до 6 ГВтч в день перемещается из периодов низких цен в периоды высоких цен. [20]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab «Калифорния ISO — Отчетность по возобновляемым источникам энергии». www.caiso.com .
  2. ^ аб Аземена, Анри Жоэль; Аяди, Али; Самет, Ахмед (2022). «Объяснимый искусственный интеллект как подход к решению проблемы утиной кривой». Procedia Информатика . 207 : 2747–2756. дои : 10.1016/j.procs.2022.09.333 .
  3. ↑ Робертс, Дэвид (20 марта 2018 г.). «Самая большая проблема солнечной энергетики была обнаружена 10 лет назад. Она похожа на утку». Вокс . Проверено 20 марта 2018 г.
  4. ^ Степлер, Грегори. «Калифорнийские фанаты сетки: сглаживание« утиной кривой »». Зеленый Биз . Проверено 9 мая 2021 г.
  5. ^ abcd Пол Денхольм, Мэтью О'Коннелл, Грегори Бринкман и Дженни Йоргенсон. «Перегенерация солнечной энергии в Калифорнии: практическое руководство по утиной диаграмме» NREL/TP-6A20-65023. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии , ноябрь 2015 г.
  6. ^ ab Wirfs-Brock, Иордания (2 октября 2014 г.). «Вопросы IE: почему Калифорния пытается обезглавить утку?». Внутренняя энергия . Проверено 29 октября 2016 г.
  7. ^ «Диаграмма впечатляющего роста солнечной энергии на Гавайях». Энергетический коллектив . Архивировано из оригинала 3 июля 2018 года . Проверено 4 февраля 2015 г.
  8. ^ «Пейзаж солнечной сети Гавайев и кривая Несси» . 10 февраля 2014 года . Проверено 10 января 2017 г.
  9. ^ ab «Что говорит нам утиная кривая об управлении зеленой сетью» (PDF) . caiso.com . Калифорния ИСО . Проверено 29 апреля 2015 г.
  10. ↑ Уоллах, Омри (4 апреля 2022 г.). «Объяснение утиной кривой солнечной энергии». Элементы Visual Capitalist . Проверено 28 декабря 2022 г.
  11. ^ Аб Лазар, Джим. «Учим «Утку» летать» (PDF) . РЭП . Проверено 29 апреля 2015 г.
  12. ↑ Аб Воррат, Софи (30 августа 2020 г.). «Тарифы на солнечную энергию изменились в пользу батарей, электромобилей и панелей, обращенных на запад». ОбновитьЭкономику . выровнять «кривую солнечной утки». . установите батареи и панели, выходящие на запад, что поможет увеличить выработку солнечной энергии в дневно-вечерний пик.
  13. ^ «Пришло время начать тратить солнечную энергию» . Проверено 31 декабря 2020 г.
  14. ↑ Пайпер, Джулия (9 мая 2019 г.). «Электрический райдшеринг приносит пользу энергосистеме, и у EVgo есть данные, подтверждающие это». www.greentechmedia.com . Архивировано из оригинала 18 октября 2020 года . Заряжаясь в середине дня, парки LDV в сети EVgo также помогают справиться с «уточной кривой», когда полезная нагрузка в полдень падает из-за большого количества солнечных лучей в сети.
  15. ^ «Кривая калифорнийской утки реальна и больше, чем ожидалось» . 3 ноября 2016 г. Проверено 10 января 2017 г.
  16. ^ «Оценка летних нагрузок и ресурсов 2021 года» (PDF) . Калифорния ИСО. 23 мая 2021 г. с. 36. Архивировано (PDF) из оригинала 12 мая 2021 года. Растущее количество фотоэлектрической солнечной генерации, подключенной к сети ISO, продолжает изменять профиль чистой нагрузки ISO и создает больше проблем и неопределенности для операций ISO. Результатом является постоянно возрастающая потребность в наращивании мощностей, значительно превышающая то, что требовалось от парка генерирующих ионов в прошлом, как в сторону повышения, так и в сторону понижения. Кроме того, солнечная генерация не обеспечивает значительной мощности в часы, заканчивающиеся с 19:00 до 21:00, что приводит к зависимости от газа и других несолнечных источников энергии после захода солнца. Продолжающееся снижение количества диспетчеризуемой генерации в ISO по мере выхода из эксплуатации диспетчеризованных единиц начинает бросать вызов способности системы ISO удовлетворять чистый пиковый спрос после заката и гибкие требования к мощности.
  17. ^ «Данные EIA показывают реальную и растущую кривую утки в Калифорнии» . Проверено 1 декабря 2017 г.
  18. ^ ab «Окончательная оценка потребностей в гибком потенциале на 2022 год» (PDF) . Калифорния ИСО. 14 мая 2021 г. стр. 9–10. Архивировано (PDF) из оригинала 7 января 2022 года.
  19. ^ «Мир перевернулся». Экономист . Проверено 1 декабря 2017 г.
  20. ↑ Мюррей, Кэмерон (13 апреля 2022 г.). «Нагрузка аккумуляторных батарей в сети CAISO увеличивается до 6 ГВтч в день; оператор следит за ценами, привязанными к SoC». Новости хранения энергии . Архивировано из оригинала 29 апреля 2022 года.

Внешние ссылки