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[小资料] 电力负荷的“鸭子曲线”(关联:太阳能发电)

已有 1232 次阅读 2023-9-18 22:55 |个人分类:科研|系统分类:科研笔记

[小资料] 电力负荷的“鸭子曲线(关联:太阳能发电)

                               

   鸭子曲线duck curve)是在有使用可再生能源的商业发电中,一天中尖峰负载及可再生能源发电量之间的落差。若当地架设了许多太阳能发电设备,在日落后,其他发电方式需要的供电量会快速上升,约在傍晚中间到达最高峰,因此电量落差对时间的图会出现鸭子的轮廓。在夏威夷,太阳能发电相当普遍,产生的曲线称为“尼斯曲线”(Nessie curve)。

   加州鸭曲线背后的经济学加州独立系统运营商CAISO)一直在监测和分析鸭曲线及其近半个世纪以来的未来预期,他们最大的发现是早晨和傍晚小时价格相对于午间小时价格的差距越来越大。根据他们最近的研究,美国能源信息署发现,在过去的六个月中,下午5点到8点期间(鸭子的“颈部”)的批发能源市场价格已经上涨到每兆瓦60美元小时,相比2016年同期的每兆瓦时约35美元。但另一方面,他们测得的中午价格大幅下跌,接近15美元/兆瓦时。这些高峰和深谷仅表现出继续分化的趋势,随着我们的可再生能源生产持续增长,这种鸭曲线更加普遍。

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=218828

                               

CAISO Duck Curve   CAISO_Duck_Curve.png

图1  CAISO Duck Curve 美国加利福尼亚独立系统运营商鸭子曲线

https://www.utilitydive.com/spons/consumer-enablement-the-future-is-now/441218/

https://s3.amazonaws.com/dive_static/paychek/CAISO_Duck_Curve.png  

                                                                   

HECO Nessie Curve HECO尼斯曲线.jpg

图2  HECO Nessie Curve 夏威夷电力公司(Hawaiian Electric Company)尼斯曲线

https://s3.amazonaws.com/dive_static/paychek/HECO_Nessie_Curve.jpg

https://www.utilitydive.com/spons/consumer-enablement-the-future-is-now/441218/

                                                        Figure 1 - California’s Duck Curve   1604-COL3-fig1.jpg

图3  California’s Duck Curve  加利福尼亚的鸭子曲线

http://spark.fortnightly.com/sites/default/files/1604-COL3-fig1.jpg

https://www.fortnightly.com/fortnightly/2016/04/just-ducky

                                                    

The Duck Curve. Source  California ISO   -1x-1_小.jpg

图4  The Duck Curve. Source  美国加利福尼亚独立系统运营商鸭子曲线。来源加利福尼亚ISO

https://assets.bwbx.io/images/users/iqjWHBFdfxIU/i35ZHV_RVdWY/v0/-1x-1.jpg

https://about.bnef.com/blog/solar-wants-to-help-fix-a-power-grid-problem-it-helped-create/

                                                    

The Solar Power Duck Curve Explained_小.jpg

图5  The Solar Power Duck Curve Explained 鸭子曲线的太阳能解释

https://elements.visualcapitalist.com/wp-content/uploads/2022/06/VCE-The-Duck-Curve-Mar-31.jpg

https://elements.visualcapitalist.com/the-solar-power-duck-curve-explained/

                                                    

EPRI Head  Duck Curve Now Looks Like a Canyon   mansoor-linkedin-canyoncurve.jpeg

图6  EPRI Head: Duck Curve Now Looks Like a Canyon EPRI领导:鸭子曲线现在看起来像峡谷

https://ensales.com/wp-content/uploads/2023/04/mansoor-linkedin-canyoncurve.jpeg

https://www.powermag.com/epri-head-duck-curve-now-looks-like-a-canyon/

   “The canyon is getting deeper, and this has repercussions in sharply reducing dispatchable resources during the daytime and then conversely increasing the need for flexibility as the sun sets. This is an example of the canyon curve,”“峡谷越来越深,这导致白天可调度资源急剧减少,反过来又增加了日落时对灵活性的需求。这就是峡谷曲线的一个例子。”

                                                   

California's duck curve is getting deeper.png

图7  California's duck curve is getting deeper 美国加利福尼亚州的鸭子曲线越来越深

https://www.eia.gov/todayinenergy/images/2023.06.21/main.svg

https://renewablesnow.com/news/as-solar-capacity-grows-duck-curves-are-getting-deeper-in-california-eia-826551/

                                     

参考资料:

[1] 科普中国,2021-12-31,鸭子曲线

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=218828  

[2] 鸭子曲线,尖峰负载及可再生能源发电量之间的落差,百度百科

https://baike.baidu.com/item/%E9%B8%AD%E5%AD%90%E6%9B%B2%E7%BA%BF?fromModule=lemma_search-box  

[3] 中和储能,2023-05-15,著名的加州电网“鸭子曲线”已加剧成”峡谷曲线”

https://www.z-henergy.com/article_article?id=215

[4] 地理研学吧,2022-05-01,【地理视野】什么是电力负荷“鸭子曲线”

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU4OTcyMjA3MA==&mid=2247524654&idx=2&sn=dc243a1205c391ee52fe76374da20b32&chksm=fdcb1997cabc90814e10c9a86a319010f505ea91eb8c5c4d1c01db60681360ae5a829a49da91&scene=27

[5] Public Utilities Fortnightly, 2016-04, Just Ducky

https://www.fortnightly.com/fortnightly/2016/04/just-ducky

[6] BloombergNEF, 2017-10-19, Solar Wants to Help Fix a Power-Grid Problem It Helped Create

https://about.bnef.com/blog/solar-wants-to-help-fix-a-power-grid-problem-it-helped-create/

[7] Elements, 2022-04-04, The Solar Power Duck Curve Explained

https://elements.visualcapitalist.com/the-solar-power-duck-curve-explained/

[8] POWER, 2023-04027, EPRI Head: Duck Curve Now Looks Like a Canyon

https://www.powermag.com/epri-head-duck-curve-now-looks-like-a-canyon/  

[9] Renewables Now, 2023-06-21, As solar capacity grows, duck curves are getting deeper in California - EIA

https://renewablesnow.com/news/as-solar-capacity-grows-duck-curves-are-getting-deeper-in-california-eia-826551/  

[10] 国际电力网,2023-06-26,美国加州电力负荷“鸭子曲线”日益凸显!

https://power.in-en.com/html/power-2431587.shtml

   然而,鸭子曲线也为能源储存创造了机会。大规模部署电池等储能系统,可以将白天产生的一些太阳能储存起来,并在日落后释放出来。中午储存太阳能发电会使鸭子的曲线变平,晚上调度储存的太阳能发电会缩短鸭子的“脖子”。加利福尼亚州正在迅速建设电池存储;从2018年的0.2吉瓦增长到2023年4月的4.9吉瓦,预计加州运营商在今年年底前在该州再建造4.5吉瓦的电池存储容量。

                                     

相关链接:

[1] 2022-05-03,[备课+小资料] 盘点全球历次大停电事故

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1336802.html  

[2] 2021-05-17,[征集] 碳中和(carbon neutral)里太阳能的具体利用

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1286999.html

                                  

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