虚拟电厂 (VPP) 可在应对不断发展的电网中出现的挑战方面发挥关键作用。与电网规模的资源相比,虚拟电厂具有独特的优势:它们可快速部署、满足现有负载,并提供本地经济、可靠性和弹性优势。7 目前已有 500 个虚拟电厂项目投入运营,在美国提供 30 至 60 吉瓦的峰值同步容量。8 到 2030 年,预计将有数百吉瓦的新分布式资源 (DER) 添加到电网中。9 这些资源被聚合和编排为虚拟电厂 (VPP),可以满足 155 吉瓦新峰值需求的很大一部分需求(见图 1)。
我们将继续努力实现到 2050 年实现净零碳排放的目标。我们为拥有水电、太阳能、风电、天然气和煤炭等多样化发电资源而感到自豪;每种资源在为客户服务方面都发挥着重要作用。我们希望在科尔斯特里普电厂和我们为南达科他州服务的三家煤电厂的使用寿命内继续运营,然后在合适的时间和价格用更新、更成熟的技术取代它们。随着时间的推移,随着更清洁、更具成本效益的资源的出现,我们系统中的天然气电厂和其他热电厂的使用将减少。随着这些电厂的运行减少,它们的碳排放量也会减少。在此之前,我们认为煤电厂资源是通往长寿命、清洁资源和技术具有成本效益的时代的必要桥梁。我们的天然气和煤炭电力资源以及水电、风电和太阳能发电都在满足客户和社区所依赖的卓越可靠性方面发挥着重要作用。
图 3- 20: LVRT 期间无功功率响应不理想的典型电厂案例研究 ...................................................................................................................................... 78 图 3- 21: RE 电厂外部 765 kV Bhadla-Bikaner 电路 1 的相间故障 ............................................................................................. 79 图 3- 22:通过 400 kV Bhadla 端的 400 kV Bhadla-Bhadla-2 电路 1 的 PMU 观察到的 765 kV Bhadla-Bikaner 电路 1 的 YB 故障 ................................................................................................................ 80 图 3- 23: 事件期间的 Bassi PMU 频率 ............................................................................................................................. 80 图 3- 24: 通过 SCADA 观察到的 NR 发电损失为 7120 MW ............................................................................................................. 81 图 3- 25: LVRT 期间有功功率响应令人满意的典型电厂案例研究 ............................................................................................. 82 图3- 26 典型电厂在 LVRT 期间无功响应满意的案例分析 ...................................................................................................................... 83 图 3- 27 典型电厂在 LVRT 期间有功响应延迟的案例分析 ...................................................................................................... 84 图 3- 28 典型电厂在 LVRT 期间有功响应不满意的案例分析 ............................................................................................. 84 图 3- 29 典型电厂在 LVRT 期间无功响应不满意的案例分析 ............................................................................................. 85 图 3- 30 典型电厂在 HVRT 期间有功响应满意的案例分析 ............................................................................................. 85 图 3- 31 典型电厂在 HVRT 期间无功响应满意的案例分析 ............................................................................................. 86 图 3- 32 典型电厂在 HVRT 期间有功响应不满意的案例分析 ............................................................................................. 86 图 3- 33 典型电厂在 HVRT 期间无功响应不满意的案例分析 ............................................................................................. 87 图3- 34: 典型电厂响应不良的案例研究 ...................................................................................................... 88 图 3- 35: 765kV Bhadla2-Ajmer 电路 2 发生相接地故障,随后 RE 电厂外部的 A/R 失败 ................................................................................................................................ 89 图 3- 36: 765kV Ajmer-Bhadla2 ckt-2 发生相接地故障,随后 A/R 失败 ............................................................................................................................. 90 图 3- 37 事件期间 RE 发电量的减少(SCADA 数据) ............................................................................................................. 90 图 3- 38: 典型电厂在 LVRT 期间具有令人满意的有功功率响应的案例研究 ............................................................................................. 92 图 3- 39: 典型电厂在 LVRT 期间具有令人满意的有功功率响应的案例研究 ............................................................................................. 92 图 3- 40: 典型电厂在 LVRT 期间有功功率响应延迟的案例研究 ............................................................................................................. 3-41:LVRT 期间有功功率响应不理想的典型电厂案例研究...................................................... 94 图 3-42 2 月 9 日事件中的 NR 太阳能发电模式......................................................................................... 95 图 3- 43 2 月 9 日事件中的 NR 太阳能发电模式 .............................................................................. 95 图 3- 44:在 Bhadla 端打开 765 kV Bhadla-Bikaner 电路 1 线路电抗器 ............................................................................. 96 图 3- 45:打开线路电抗器后 765 kV Bhadla (PG) 的电压(根据 765 kV Fathegarh-2 Bhadla (PG) 线路的 PMU 记录) ................................................................................................................ 96 图 3- 46:事件期间的 Bassi PMU 频率 ............................................................................................................. 97 图 3- 47:通过 PMU 观察到 765 kV Bhadla - Fatehgarh 2 在过电压阶段 I 上跳闸 98 图 3- 48:通过 DR 记录观察到 765 kV Bhadla-Fatehgarh-II 电路 1 跳闸 ...... 99 图 3-49:HVRT 期间有功功率响应令人满意的典型电厂案例研究 ........................................ 100 图 3-50:HVRT 期间无功功率响应令人满意的典型电厂案例研究 ........................................ 100 图 3-51:HVRT 期间有功功率响应不令人满意的典型电厂案例研究 101 图 3-52:HVRT 期间无功功率响应不令人满意的典型电厂案例研究 ................................................................................................................................................ 102 图 3-53:典型 RE 电厂的逆变器数据表 ............................................................................................................................. 104 图 3-54 2023 年 1 月 27 日在 Fatehgarh-2 池站观察到的振荡。 ................................................. 106 图 3-55 FTHC 装置中频率为 2-3 Hz 的电压振荡(06-01-2023) ............................................................................. 107 图 3-56 振荡的频谱(06-01-2023) ............................................................................................. 107 图 3- 57 FTHC 装置中频率为 3.6 Hz 的电压振荡(12-07-2023) ............................................................................. 108 图 3- 58 振荡的频谱(12-07-2023) ............................................................................................. 108 图 3- 59 FTHE 装置抽真空管线中频率为 0.08Hz Hz 的电压振荡(30-01-2023) ................................................................................................................................................ 109 图 3- 60 (2023 年 1 月 30 日)...................................................................... 110........................................................................... 96 图 3-46:事件期间的 Bassi PMU 频率 .............................................................................................. 97 图 3-47:通过 PMU 观察到 765 kV Bhadla - Fatehgarh 2 因过电压阶段 I 跳闸 98 图 3-48:通过 DR 记录观察到 765 kV Bhadla-Fatehgarh-II 电路 1 跳闸 ............................................................................................. 99 图 3-49:HVRT 期间有功功率响应令人满意的典型电厂案例研究 ............................................................................. 100 图 3-50:HVRT 期间无功功率响应令人满意的典型电厂案例研究 ............................................................................. 100 图 3-51:HVRT 期间有功功率响应不令人满意的典型电厂案例研究 101 图 3-52:HVRT 期间无功功率响应不令人满意的典型电厂案例研究........................................................................................................................................................... 102 图 3- 53:典型 RE 电厂的逆变器数据表 .......................................................................................... 104 图 3- 54 2023 年 1 月 27 日在 Fatehgarh-2 池站观察到的振荡。 ................................................. 106 图 3-55 FTHC 装置中频率为 2-3 Hz 的电压振荡(06-01-2023) ............................................................................. 107 图 3-56 振荡的频谱(06-01-2023) ............................................................................................. 107 图 3- 57 FTHC 装置中频率为 3.6 Hz 的电压振荡(12-07-2023) ............................................................................. 108 图 3- 58 振荡的频谱(12-07-2023) ............................................................................................. 108 图 3- 59 FTHE 装置抽真空管线中频率为 0.08Hz Hz 的电压振荡(30-01-2023) ................................................................................................................................................ 109 图 3- 60 (2023 年 1 月 30 日)...................................................................... 110........................................................................... 96 图 3-46:事件期间的 Bassi PMU 频率 .............................................................................................. 97 图 3-47:通过 PMU 观察到 765 kV Bhadla - Fatehgarh 2 因过电压阶段 I 跳闸 98 图 3-48:通过 DR 记录观察到 765 kV Bhadla-Fatehgarh-II 电路 1 跳闸 ............................................................................................. 99 图 3-49:HVRT 期间有功功率响应令人满意的典型电厂案例研究 ............................................................................. 100 图 3-50:HVRT 期间无功功率响应令人满意的典型电厂案例研究 ............................................................................. 100 图 3-51:HVRT 期间有功功率响应不令人满意的典型电厂案例研究 101 图 3-52:HVRT 期间无功功率响应不令人满意的典型电厂案例研究........................................................................................................................................................... 102 图 3- 53:典型 RE 电厂的逆变器数据表 .......................................................................................... 104 图 3- 54 2023 年 1 月 27 日在 Fatehgarh-2 池站观察到的振荡。 ................................................. 106 图 3-55 FTHC 装置中频率为 2-3 Hz 的电压振荡(06-01-2023) ............................................................................. 107 图 3-56 振荡的频谱(06-01-2023) ............................................................................................. 107 图 3- 57 FTHC 装置中频率为 3.6 Hz 的电压振荡(12-07-2023) ............................................................................. 108 图 3- 58 振荡的频谱(12-07-2023) ............................................................................................. 108 图 3- 59 FTHE 装置抽真空管线中频率为 0.08Hz Hz 的电压振荡(30-01-2023) ................................................................................................................................................ 109 图 3- 60 (2023 年 1 月 30 日)...................................................................... 110........................................................................................................... 102 图 3- 53:典型 RE 电厂的逆变器数据表 ...................................................................................... 104 图 3- 54 2023 年 1 月 27 日在 Fatehgarh-2 池站观察到的振荡。 ................................................. 106 图 3-55 FTHC 装置中频率为 2-3 Hz 的电压振荡(06-01-2023) ............................................................................. 107 图 3-56 振荡的频谱(06-01-2023) ............................................................................................. 107 图 3- 57 FTHC 装置中频率为 3.6 Hz 的电压振荡(12-07-2023) ............................................................................. 108 图 3- 58 振荡的频谱(12-07-2023) ............................................................................................. 108 图 3- 59 FTHE 装置抽真空管线中频率为 0.08Hz Hz 的电压振荡(30-01-2023) ................................................................................................................................................ 109 图 3- 60 (2023 年 1 月 30 日)...................................................................... 110........................................................................................................... 102 图 3- 53:典型 RE 电厂的逆变器数据表 ...................................................................................... 104 图 3- 54 2023 年 1 月 27 日在 Fatehgarh-2 池站观察到的振荡。 ................................................. 106 图 3-55 FTHC 装置中频率为 2-3 Hz 的电压振荡(06-01-2023) ............................................................................. 107 图 3-56 振荡的频谱(06-01-2023) ............................................................................................. 107 图 3- 57 FTHC 装置中频率为 3.6 Hz 的电压振荡(12-07-2023) ............................................................................. 108 图 3- 58 振荡的频谱(12-07-2023) ............................................................................................. 108 图 3- 59 FTHE 装置抽真空管线中频率为 0.08Hz Hz 的电压振荡(30-01-2023) ................................................................................................................................................ 109 图 3- 60 (2023 年 1 月 30 日)...................................................................... 110
西班牙在 2018 年关闭了煤矿,此外还关闭了所有燃煤火力发电厂:根据具体电厂的情况,这些电厂要么正在关闭,要么按照其公司的中期关闭计划关闭,要么已经关闭。
报告指出,到 2020 年,全球碳排放将以二氧化碳的形式释放,而甲烷的释放量要小得多。1990 年至 2020 年之间呈现出三种模式。煤炭在能源结构中的占比从 22% 下降到 15%,这可以通过从煤炭向天然气的转变来解释(图 2)。这由两个强化因素推动。一是电力资产生产基础的转变。二是天然气在供暖方面的增加。燃煤电厂和天然气电厂在电力系统中具有相似的功能。它们既可用于基本负荷,也可用于峰值负荷。反应堆可以快速启动以应对峰值需求。燃煤电厂每发电一千瓦时所排放的二氧化碳是天然气电厂的两倍多。
扎波里兹卡核电站 (ZNPP) 是欧洲最大、世界第五大核电站 2 ,自 2022 年 3 月初以来一直被俄罗斯军队占领。该电厂的装机容量为 6,000 兆瓦,占乌克兰核电总装机容量的 43%。在俄罗斯大规模军事入侵乌克兰之前,该电厂占乌克兰电力产量的约 25%。截至今天,俄罗斯军队宣布他们正在努力将该电厂与乌克兰电力系统断开。断开的主要目的是利用 ZNPP 生产的电力满足被占领土,特别是被占领的克里米亚半岛的电力需求。该电厂定期遭到俄罗斯军队的炮击,据称被用作弹药仓库,对核安全构成重大威胁。如果 ZNPP 发生事故,至少需要疏散 50 万人。
摘要—为了满足能源需求并降低二氧化碳排放量和生产成本,埃及扩大了可再生能源发电厂的发电能力。然而,如果不进行评估,这种扩张可能会导致能源生产失败,因为这种非常规技术的运行不可靠且不可行。在本文中,使用优化模型评估了可再生能源的计划扩张(到 2030 年)。该模型分为两个阶段,其中阶段 A 估计光伏、CSP 和风电厂的成本和容量,而阶段 B 根据所需需求(即光伏、CSP 和风电的贡献)优化电厂。可用数据(即强度、存储和温度效应)用作阶段 A 的输入,而计算出的成本和容量用作阶段 B 的输入。结果以空间和时间分布的形式呈现。结果成功地确定了有前景的可再生能源电厂(即类型和位置),以及不同可再生能源电厂的混合安装。具体来说,CSP 电厂贡献了约 20% 的电力需求,尤其是在上埃及,因为它们的容量较大,但成本较高。同时,光伏电厂的贡献率约为 40%,不适合在上埃及安装。此外,建议在红海地区附近安装风力发电厂,其电力贡献率约为 40%。本研究旨在加深我们对埃及可再生能源扩张计划的理解;旨在评估其潜力。关键词 — 可再生能源扩张;光伏;CSP;风能。1. 引言
例如,太阳能、风能和核能的资本成本高于煤炭或天然气,但运营成本低于煤炭或天然气。为 LCOE 计算设定一个固定的较高利率可能有利于低资本项目(如天然气电厂与另一家类似类型的电厂),而不是高资本的太阳能和风能电厂,反之亦然。在资本成本较高的新兴市场中,LCOE 可能会降低可再生能源的吸引力(如图 1 所示),或者相反,可能会低估在这些市场融资可再生资源的难度。
尽管大量研究已经证实需要建设两位数千兆瓦的新电厂,但规划或正在建设的电厂却非常少。特别是在德国南部,在南北 Ultranet 和 SuedLink 链路投入使用之前,迫切需要额外的提升容量来解决全国电网瓶颈问题,但 2020 年代仅计划建设几个总容量约为 2 千兆瓦的市场驱动型建设项目。相比之下,仅巴伐利亚州和巴登-符腾堡州就预计将拆除 7.7 千兆瓦的固定容量,以及由于禁止退役而只能暂时确保电网储备电力供应的 3 千兆瓦以上电厂。德国政府计划暂停关闭(燃煤)电厂,这只能在气候目标方面提供短期缓解。
近年来,UP 的电力组合发生了重大转变。2014 年,几家电力供应商试图淘汰较旧的化石燃料电厂,但拟议的淘汰计划必须由 MISO 审查,以确保电网的可靠运行。对于 UP 的三家燃煤电厂——埃斯卡纳巴、普雷斯克岛和白松——MISO 决定,为了保持电网的可靠性,这些电厂不能淘汰,直到其他系统升级完成。这三家电厂被标记为系统支持资源 (SSR),并被要求运行,直到完成其他可靠性升级。将这些资源指定为 SSR 不仅导致 UP 客户的成本增加(对于某些客户而言,估计成本高达 20%),而且还凸显了 UP 能源安全的不稳定性,并引发了对过度依赖威斯康星州的担忧。
