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随着太阳能项目规模和数量的增长,将其成功并入国家电网的挑战也随之增加。太阳能发电的间歇性需要特殊管理,太阳能运营商如果产量不足或过剩,将面临电网运营商的削减和处罚。

成长的痛苦 4

近年来,越南和澳大利亚等市场迅速扩大了太阳能发电能力,其中澳大利亚凭借其丰富的土地和太阳能资源,力图成为清洁能源超级大国。大型太阳能发电厂、混合项目和 "巨型项目 "可以提供千兆瓦级的清洁能源。为了释放这一潜力,电网运营商和太阳能所有者需要共同努力,有效整合新的发电能力。

正如我们在上一期有关现场测量的"成长的烦恼"中所述,使用不合格的数据预测项目产出越来越具有挑战性。为提高数据标准而进行的广泛投资可以打破行业发展的瓶颈,帮助太阳能行业积极主动地解决并网问题。

将大量太阳能发电量并入国家电网需要高度精细和可靠的太阳能资源和电力模拟数据。这些数据对于成功的大规模太阳能项目设计也至关重要,我们在第一期 "成长的烦恼"中对项目设计进行了分析。

在本文中,我们将概述电网限制给太阳能资产带来的风险,包括技术和财务风险,并探讨如何利用高分辨率资源数据来缓解这些挑战,并开启下一波大规模太阳能加储能项目。

电网限制会给太阳能资产所有者带来哪些技术和财务风险?

在澳大利亚、越南和智利等市场,开发商和大规模太阳能资产所有者面临着电网限制。当可再生能源的间歇性能源供应难以满足地区或国家的能源需求时,就会出现电网限制,从而可能造成电力中断。缺乏输电能力或连接性会加剧这种情况。这一问题通常是由于特定时间太阳能资源供应过剩或不足造成的。

由于大型项目对技术要求更高,资产所有者面临的财务风险也更大,因此电网整合对大型太阳能光伏发电项目提出了特别的挑战。通过在开发阶段使用高质量、高细节的太阳能和天气数据,开发商可以优化光伏设计及其财务战略。这样做的目的是使光伏发电更贴近高需求、高价格模式,并确保大规模太阳能发电与电网之间更好地协调。

有哪些技术风险?

无法顺利整合大规模太阳能项目所带来的技术风险主要来自于由于过度生产而需要削减资产,从而造成削波并增加维护成本。

其他技术挑战包括

  • 满足当地电网要求,尤其是频率规定方面的要求
  • 通过特定的光伏组件设计和储能使发电量适应需求曲线
  • 快速响应监管要求--一些公用事业公司可能会规定严格的条件,并在发电机不符合变率限制时进行处罚。

Solargis 建议在项目设计期间采取以下关键步骤:

  • 使用每小时以下(1 至 15 分钟)的时间序列数据来优化光伏-混合项目设计并完善交流/直流比例
  • 使用高分辨率的短期预报和预测数据,以更低的误差更好地向电力公司调度电力(并尽早将此类意外因素纳入财务模型中)
  • 在项目设计阶段使用历史预测,这将有助于根据预测的预期误差调整储能系统
  • 在早期发展规划阶段,规划未来电网要求的变化,确保项目的长期性,并考虑未来项目的升级和发展,如增加储能系统、进入更复杂的现货交易市场、参与辅助服务等

有哪些财务风险?

并网挑战给太阳能资产所有者带来的财务风险主要分为两大类--电网运营商的直接处罚和长期收入损失。Solargis 将这些风险概述如下。

1.削减费用和其他电网处罚

如果太阳能资产产生的能量超过预期,就必须对其进行削减,以确保电网稳定。这意味着要控制逆变器以减少最大功率输出,这可能会导致系统技术紧张和维护成本上升。如果太阳能资产发电量不足,电网运营商可能会因太阳能资产运营商未履行合同产量而对其进行罚款。

2.收入损失

从长远来看,如果太阳能资产所有者生产的能源多于向电网出售的能源,那么他们将在资产生命周期内失去大量收入。

持续无法实现预期产量的资产可能会引起媒体的负面关注,影响投资者的信心。这也会损害公众对该行业的信心,使项目更难重新融资或出售。

要降低这些财务风险,大型太阳能资产所有者必须从一开始就了解其资产的生产情况。Solargis 建议太阳能光伏项目所有者和运营商采取以下措施:

  • 确保使用高精细、历史悠久的太阳能和气象模型数据为项目设计提供依据
  • 将模型数据与高质量的地面测量数据相结合,为项目运营提供依据
  • 使用现实的、经过验证的光伏发电量值为收益预测提供依据,而不是选择最乐观的评估值

管理更复杂的项目:风能、太阳能和储能

减少电网限制对大型太阳能光伏项目盈利能力影响的关键在于有效利用储能。随着电池技术的成熟和价格的降低,"太阳能加储能 "项目越来越普遍。如果场地位置和系统设计得到优化,结合风力涡轮机的混合或混合项目也能比单独使用其中一种技术提供更稳定的能源。

要设计一个有利可图的太阳能加储能项目,需要一套独特的数据输入,而用于项目模拟的现有数据集可能缺乏这些数据。

Solargis 建议可再生能源开发商在设计混合项目时使用以下数据输入:

  • 细粒度时间数据,至少以 15 分钟为间隔,最好使用 1 分钟随机生成的辐照度数据集,帮助更好地模拟瞬态光伏发电和储能操作/周期
  • 历史预测数据,以便在设计电池调度模型时管理预测误差并减轻其影响
  • 风速,用于识别影响光伏跟踪器运行的大风情况
  • 环境风险因素,以确定针对风能、太阳能和储能资产的适当缓解措施。

电网管理

电网运营商越来越希望投资于高质量、精细化的预测,以支持电网稳定和可再生能源的能源供应,并相应地规划辅助能源生产。

随着电网运营商连接新的可再生能源发电能力,以实现雄心勃勃的增长目标,准确的生产预测在顺利并网中发挥着至关重要的作用。这对管理与间歇性供电有关的挑战至关重要,如电力拥堵、电网过载和频率振荡。

最终,对可靠预测的投资可提高电网运营商对资源波动的响应能力,并改善输配电系统的整体可靠性。

可再生能源的未来:智能电网和智能数据

对细粒度太阳能资源数据和高精度预测的投资可以改变太阳能资产的响应能力,并为整个行业广泛使用储能技术打开大门。

从长远来看,电网运营商将能够利用多种数据源,通过专业算法在大范围内管理能源供应,无缝部署多个分散式电力系统。电网集成将成为一个边缘问题,确保太阳能资产所有者在消费者需要时能够畅通无阻地销售清洁能源。

Solargis 与太阳能资产所有者和电网运营商合作,提高了对太阳能资产预测输出的信心,确保顺利并网。

如需进一步了解 Solargis 如何帮助管理大型太阳能项目的并网集成,请联系:https://solargis.com/contact-us

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