德州与科罗拉多州整合风能与太阳能,成本远比预期少

过去许多人认为电网整合合风能与太阳能的成本不斐,不过,随着风能与太阳能普及,实际整合成本逐渐浮现,先进能源经济协会(Advanced Energy Economy)于 2015 年 6 月 10 日发布报告,显示在德州与科罗拉多州,整合风能与太阳能的成本远比预期的少。

过去许多人认为电网整合合风能与太阳能的成本不斐,不过,随着风能与太阳能普及,实际整合成本逐渐浮现,先进能源经济协会(Advanced Energy Economy)于 2015 年 6 月 10 日发布报告,显示在德州与科罗拉多州,整合风能与太阳能的成本远比预期的少。

德州与科罗拉多州整合风能与太阳能,成本远比预期少
德州与大部分的美国地区不同,州内 85% 电力网络由德州独立电网“德州电力可靠性会议”(Electric Reliability Council of Texas,ERCOT),而科罗拉多州则主要由中西部大电力公司 Xcel Energy 供电,研究报告以 ERCOT 与科罗拉多州的 Xcel Energy 电网为研究对象。

过去许多分析认为电网风能占比 2 成以下时,风能的整合成本,低的话可能为每度电 0.2 ~ 0.5 美分,也就是约 0.062 到 0.155 元新台币,高可能到每度电 0.6 ~ 1.1 美分,约 0.186 到 0.34 元新台币,然而,ERCOT 实际整合的结果,整合成本估计大约每度电 0.05 美分,只有过去预估值的十分之一。

报告显示整合并不困难,因此于结论中表示,整合平均 1 到 2 成,最高峰 5 成的可再生能源,是可以办到的。这与美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)所发布的研究相呼应,该研究指出整合大量风能,甚至高到 3 成,在技术上与经济上都是相当可行的,而若只到 1 成,整合成本还会显著的更低。

智能能源科技协助节能
欧洲国家如丹麦与德国早有整合大量可再生能源的经验,不过它们有欧洲电网的支持,此次研究选择德州与科罗拉多州,正因为 ERCOT 为独立电网,而科罗拉多州的电网也相对独立,这两州的电网不易在电力供需失调时向别州调度,因此其整合成本参考性更高。

整合成本比过去预期低的主因,来自于能源产业的多方面全面进步,燃气发电厂的燃气涡轮反应速度日渐提升,可因应突发需求,在短时间内提高与降低转速,电力公司开发需求反应资源、能源储存,以及风力发电场本身也可调整转速充当平衡电网的方式,ERCOT 于 2003 年创造了电力节点批发电力市场,让自由市场力量可从中推动技术的进步,而过去 ERCOT 以 15 分钟为调控单位,后来缩短至 5 分钟,也对整合可再生能源有莫大帮助。

在科罗拉多州,Xcel Energy 电力大部分来自于风能,因此将州内三分之二的风力发电场接上自动发电控制系统,随时与电网控制中心连线,让风力发电机本身调节发电量,充当平衡电网的筹码。

此报告的整合成本中未包括从风场建立输配线路连接电网的基础建设成本,不过受到大型风场与大型太阳能发电场兴起,美国高效能长距离输电技术也正在突飞猛进,如 ERCOT 本身就在发展相关技术,可动态了解输配网络的容量状况,而非过去只能静态推估,进而更有效率的传送电力。

而在未来,各种智能能源科技应用日渐推广,如双向智能电表不仅可协助住户节能,还能让住户成为需求反应资源,能源储存科技也快速进展、成本下降,分散式能源在智能电网的整合下也可成为稳定电网的助力,整合可再生能源的成本,只会比现在更为低廉。
 
作者 蓝戈丰 

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