随着太阳能装机容量增长,加州的鸭子曲线越来越深
加州电网已接入如此多的太阳能,以至于正午时分传统电厂的净需求有时接近于零,从而形成了陡峭的“鸭子曲线”,而日落后需求又会迅速上升。评论者讨论如何管理这种从“需求驱动”到“供给驱动”的电力系统转变:可选方案包括大规模电池、抽水蓄能、通过动态定价进行需求响应,以及更聪明地利用 EV 和家庭热储能。他们还指出了政策和定价方面的挑战,例如高零售电价、按收入收取的电网接入费,以及核电、屋顶太阳能和家用电池系统的经济性。
鸭子曲线与电网影响
- 在加州,受公用事业级和屋顶太阳能以及风电影响,净白天需求在“最好”的太阳能日子里会降到接近零。
- 这并不意味着电厂都停了;核电和其他基荷电源仍在运行,而加州会在需求低时向外送电或给电池充电。
- 电价有时会降到零或负值;对太阳能/风电的弃电已经很常见。
- 讨论串强调,这些都是特殊日子,不是平均情况,因此无碳进展没有图表看起来那么多。
基荷、核电与可再生能源
- 一些人认为,像核电/煤电这样的传统“基荷”并不适合由波动性可再生能源和负电价主导的电网。
- 另一些人反驳说,现代核电可以调峰,且在夜间和傍晚覆盖负荷方面仍有价值;如果有储能或负荷可用,额外的白天发电也能被利用。
- 核废料成本与太阳能/风电废料成本之间也存在争论,有人引用德国、英国、芬兰的例子来论证核废料极其昂贵。
储能与技术修正
- 电池、抽水蓄能和燃气调峰电厂是反复被提到的解决方案;在加州,抽水蓄能受干旱风险限制。
- 讨论了 CAISO 电池“容量”(GW、GWh 以及“持续时长”),术语上有些混淆,但大家一致认为储能正在快速增长。
- 还有一些想法包括带热储能的 CSP、水/热储罐,以及把建筑物当作“热电池”,通过预冷或预热来用电。
需求侧管理与灵活负荷
- 动态定价和分时电价(ToU)被广泛提议,用于把负荷转移到太阳能充足的时段。
- 工业用户和大型灵活负荷(空调、热水器、EV 充电)被视为自动需求响应的首要对象。
- 通过预冷房屋、夜间通风以及利用建筑热容的做法反响不一;其有效性在很大程度上取决于保温和热容。
家用电池、EV 与成本问题
- 整屋电池(例如 Powerwall)被指出每千瓦时成本远高于 EV 电池包;解释包括产量小、集成、保修以及“市场能承受”的定价。
- DIY 的 LiFePO₄ 机架加逆变器看起来便宜得多;有人报告已经离网,或计划大型(50–100 kWh)的家庭系统。
- 车辆到家庭/电网(V2L/V2G)被认为很有前景,但也带来便利性和控制方面的担忧。
电网定价、公平与监管
- 加州新的按收入收取固定费用的做法遭到严厉批评,被视为事实上是一种税收并且会扭曲市场;一些人更倾向于基于实际电网成本或接入容量的固定基础设施费用,再配合单独的低收入补贴。
- 关于农村用户是否应为昂贵、易引发火灾的基础设施支付更多费用,还是应将电力视为普遍补贴的“公共福利”,存在紧张争论。
- 有人指责公用事业和监管机构没有充分使用细粒度分时电价、风险管理不善(例如火灾),并且在保护利润而不是优化电网。