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Roy L. Nersesian 化石燃料、水力、核能和地热发电厂将可控产出与不可控需求相匹配。可以相当有把握地估计短期电力需求。发电厂的投产或停产是为了预测电力需求在早上增长，在下午和傍晚达到峰值，在深夜下降。一些发电厂（核能和煤炭）满负荷运转以满足基本负荷需求，而其他发电厂（天然气和水力）则根据不断变化的可变负荷需求增加和减少产能。加拿大、挪威、巴西和许多发展中国家的水电和法国的核电既满足基本需求，也满足可变需求。本文重点介绍如何通过模拟电力存储性能来将不确定或不可控的供应转变为可靠和可控的供应。虽然水力和地热是可控的可再生能源，但更具挑战性的是太阳能和风能。是的，太阳每天都在照耀，但云层呢？是的，风每天都在吹，但风速呢？因此，太阳能和风能的产出是不确定的；因此无法控制。随着太阳能和风能的持续增长，将无法控制的供应与无法控制的需求相匹配对公用事业运营商来说是一个越来越大的挑战。如果没有大规模的电力储存手段，随着太阳能和风能相对于可控的传统供应的重要性增加，这可能会成为一项艰巨的任务。如果有足够的电力储存，调度员可以从中补偿太阳能和风能产量的下降，就像增加化石燃料电厂一样，太阳能和风能就可以转化为可控的电源。电力储存可以比作传统的商品库存，在需求低迷时储存过剩的生产，在需求增加时减少生产。这允许或多或少保持生产平衡，库存可以吸收销售波动。同样，如果太阳能和风能产量的变化可以被引导到足够容量的电力储存中，那么太阳能和风能就可以转化为可控的供应。抽水蓄能电站或重力电池可以储存和供应电力，以弥补电力供需之间的不匹配。抽水蓄能电站或重力电池由两个不同高度的水库组成，水库上装有可逆式水泵涡轮机。多余的电力用于将水从下水库抽到上水库，电力则由水从上水库流向下水库的重力流产生。泵和涡轮机是同一种设备，驱动涡轮机将水抽到较高海拔的电动机变成发电机，水通过涡轮机流到较低海拔，从而产生动力。公用事业电池的功能与抽水蓄能电站相同，即储存剩余电力，以便调度以弥补短缺。目前，只有重力电池具有为公用事业服务所需的存储容量。公用事业电池正在开发中，但电池设计必须取得技术突破，以找到一种低成本材料，既能储存大量电力，又能适应快速充电和放电。本文旨在说明如何依靠 @RISK 模拟软件来模拟位于不同地点的太阳能和风力发电场系统的输出，从而处理可再生能源固有的不确定性。1 然后将系统输出与不确定的需求进行比较，以获得供需不匹配的概率分布。然后使用该概率分布来确定重力电池的尺寸，以补偿供需的变化，从而将不确定的供应转变为可控的供应，以满足需求的变化。公用事业电池的尺寸计算将遵循相同的一般格式。1 @RISK 模拟软件可从 Palisade Corporation (www.palisade.com) 获得。本文主题来自《能源风险建模》，可从 www.palisade.com/books/energy.asp 获取。作者是蒙茅斯大学 (rnersesi@monmouth.edu) 的教授，还撰写了《21 世纪的能源》(2010 年) 及其更新版本《能源经济学：市场、历史和政策》，该书将于 2016 年由 Routledge Publishing (www.routledge.com) 出版。《历史与政策》将于 2016 年由 Routledge Publishing（www.routledge.com）出版。《历史与政策》将于 2016 年由 Routledge Publishing（www.routledge.com）出版。
将可再生能源与电力储存相结合
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