微调可再生能源可以帮助德克萨斯平衡能源资源

2019-07-14 16:00:47
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风能和太阳能发电设施的定时和布置是德克萨斯州电力供应商的关键因素,他们将其产量与其他资源相结合,以提供均衡的能源流。莱斯大学的研究人员对如何更有效地整合各种来源提出了一些建议。赖斯大学本科学生Joanna Slusarewicz和环境工程师Daniel Cohan对来自德克萨斯州西部和南部的可再生资源的近期生产高峰进行了分析,并建议通过调整部署这些资源的地点和时间,使该州的电力生产更加可靠。

他们的开放获取论文发表在可再生能源:风能,水能和太阳能。

研究人员写道,虽然已建立的风能和越来越多的太阳能发电机组在2017年提供了约18%的德克萨斯州电力,但明智的使用可以帮助这些资源超越其重量,因为燃煤发电厂将离开这里。(德克萨斯州的三家煤电厂今年已经关闭,预计第四次关闭。)

Slusarewicz研究了国家可再生能源实验室的天气数据以及2007年至2013年由德克萨斯州非营利性电力可靠性委员会(ERCOT)编制的记录,该记录跟踪来自德克萨斯州西部和南部以及全州商业太阳能发电的风力发电。她确定未来最可靠的电力生产将来自太阳能和西德克萨斯风的结合,但沿海风也起着重要作用。

她的结论表明,虽然ERCOT在夏季和冬季对西德克萨斯风的峰值发电量的估计是保守的,但生产者可以通过增加沿海风力发电来获得最佳能量收益。她发现,南德克萨斯州的沿海风在最需要电力时最为活跃,在炎热的夏季使用高峰期。

Slusarewicz发现太阳能的峰值贡献几乎没有差别,无论是来自两个轴上移动的面板,还是通过其弧线更准确地跟踪太阳,而不是仅仅跟踪东西向的单轴系统。她还发现,将风能和太阳能设施的产量结合起来可以提高他们的企业能力,这是衡量工地能够合理保证的电量的一种方法。

“清洁能源的一个主要问题是它不一定可靠,”莱斯大三学生Slusarewicz说。“太阳和风,就其本质而言,当你知道自己需要它时,它们不会始终如一地提供动力。”

她说,电池仍然太贵,无法储存德克萨斯州的大量能源供以后使用。“在我们开始建造更多的风能和太阳能农场之前,我做了这个项目,看看是否有办法,分配他们目前的产量,以利用整个州的气候差异,”Slusarewicz说。

科汉表示,由于以下几个因素,德克萨斯州提供了一个学习如何平衡能源资源的独特机会:首先,因为该州的能源网络基本上是独立的,其次是因为其规模和气候范围。

“ERCOT做了一些前瞻性的研究,研究他们希望将多少风能和太阳能加入到电网中,以及有多少煤炭或其他来源可能会退役,但是他们并没有考虑这两个来自哪里以获得最佳功能, “来自赖斯的土木与环境工程副教授科汉说。

他指出,德克萨斯州能源网利益相关者通过ERCOT调解的具有竞争力的可再生能源区进程来确定风电的位置。

“在德克萨斯州有一个遗产来确定最合理的风力发电场所,但这还没有延伸到太阳能发电场应该最好的地方,或者如何将一些沿海风力发电站连接到西德克萨斯州的输电带,”科汉说。“只有在过去的几年里,太阳能才能与风能竞争。现在德克萨斯州有两个强大的可再生能源选择。这就是为什么现在是时候考虑整合这些资源,以便他们能够做得比其他任何一个都能做得更好。”

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