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加州依靠气电实现不变电力供应的启示及建议

来源:广州启灏机电工程有限公司发布时间:2022-08-21 10:11阅读:原标题:加州依靠气电实现不变电力供应的启示及建议

新型电力系统建设是我国能源转型的重要目标。新型电力系统强调电力供应以新能源为主体,稳定性是第一要求。当前及今后较长时期,大力发展天然气发电,形成“天然气+新能源”的电力供应模式对于新型电力系统建设有重要意义。

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美国加州电力供应在吸取以往断电教训基础上,加大天然气发电供应力度,有效应对了2022年九月创纪录的用电高峰的挑战和压力。加州经济发达,电力需求强度大,其电力供应运行经验对美国、欧洲以及我国电力和能源转型均有借鉴意义。

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01

非化石能源比重高是加州历史上出现电力短缺重要原因之一

2020年八月美国加州曾出现高温天气,由此导致电力需求激增以及供应不足的大面积停电。除电网设施老化以及电网调度能力不足等因素之外,非化石能源电力比重大且不稳定是造成大停电的又一重要诱因。

2019年非化石能源发电量在加州的总电力供应中占比接近60%,是名副其实主体电力。非化石能源虽然环保,但其中的水电、太阳能及风能对季节气候变化较为敏感,抗波动能力较差,容易出现随天气变化的电力供应波动现象。最典型的表现就是光伏发电在夜间不工作,风电在极端气象导致的风力不足条件下经常出现运转能力下降,水电遇到干旱供应能力会大幅降低甚至停滞。

核电供应虽稳定,且在加州有不到10%的份额,但民众的反核行动使其发展受阻。加州虽然也在依靠储能建设弥补可再生电力供应的不足,但时至今日电池储能电力供应占电力供应量比例在1-2%,这样规模短时应急尚可,但对基础性稳定几乎起不了作用。

02

气电在2022年加州应对电力短缺中发挥重要影响

2020年出现电力短缺之后,加州采取了一系列措施予以应对,其中包括加强电网和储能建设,发布节约用电倡议要求用户节能以及分地区用户轮流供电等手段。电网和储能的建设非一朝一夕所能完成,轮流供电仅为特殊时期的权宜之计。

考虑到这些现实因素,加州聚焦电力结构的改善,提升天然气发电在电力供应中比重以增强电力供应能力。特别是在夜间尤其重视气电的供应以弥补夜间光伏发电出力的不足。从目前的情况看,天然气发电在整个电力供应中的地位有进一步提升态势。

EIA最新数据显示,2022年9月随着高温天气来袭,加州再次迎来创纪录的电力需求时刻,2022年9月6日加州的用电量超过50吉瓦时。虽然加州的电力供应公司面对创纪录的电力需求依旧在发出供应预警,但整个电力供应在强化电力供应结构调整等措施之下未出现以往的电力大面积中断现象,其中天然气发电作出了重大贡献。数据显示,本年度目前所有天数下午5点至晚9点时段天然气发电占比达到38%;9月4日用电高峰所在星期的天然气发电占总发电量的50%,该星期下午5点至晚9点时段的用电中天然气发电占比超过50%。

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