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德國實現(xiàn)“100%可再生能源地區(qū)”的策略

2013-11-28 來源:日經(jīng)BP社 瀏覽數(shù):881

  如果根據(jù)電力市場的走向安排設(shè)備運轉(zhuǎn),生產(chǎn)的熱量有可能超過需求。這就需要通過細致的合理控制,提高熱泵的輸出,或是利用蓄熱設(shè)備增加熱需求。如果熱量低于需求,則要減少熱需求,并且利用蓄熱槽和生物質(zhì)鍋爐增加供熱。


  這就必須建設(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、鍋爐、蓄熱槽、熱泵等設(shè)備。而為生物質(zhì)發(fā)電設(shè)置市場溢價和管理溢價,正是為了促進這樣的投資。
  資料4表示了RegModHarz項目中,在進行直接買賣的情況下,生物燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和生物燃氣鍋爐的運轉(zhuǎn)情況。第1排是次日電力市場的價格變化,第2排是熱能的供需變化,第3排是電能的供需變化,第4排是蓄熱的容量和水平。企業(yè)要根據(jù)電力價格、熱需求、蓄熱設(shè)備的使用情況等因素,決定熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和鍋爐的最佳運轉(zhuǎn)方式。
  判斷什么是最佳的投資方式并不簡單,因為其中摻雜著電力交易市場、地區(qū)的電能和熱能需求、地區(qū)的天氣預(yù)報等諸多變化因素。因此,開發(fā)包含了這些參數(shù)的模擬軟件成為了首要任務(wù)??偠灾?,就是積累技術(shù)經(jīng)驗。而E-Energy能夠為開發(fā)這樣的軟件提供驗證。
  最終答案是構(gòu)筑靈活的供應(yīng)系統(tǒng)
  如上所述,要想實現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電,重點在于增加風力和太陽能的發(fā)電量,開發(fā)能夠吸收發(fā)電量變化的靈活電源“生物質(zhì)”,構(gòu)筑推動需求轉(zhuǎn)移的機制。修改固定價格收購制度,采用與電力交易市場進行直接交易的方式,稱得上是這一舉措的撒手锏。
  而生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)需要使電能與熱能取得平衡。電力交易的最佳答案并不一定適合當?shù)氐臒嵝枨蟆犭娐?lián)產(chǎn)同時產(chǎn)生一定比例的熱能。而傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)一般是以熱需求為準,同時產(chǎn)生電能,因此,借助以需求響應(yīng)為基礎(chǔ)的熱需求轉(zhuǎn)移,應(yīng)該可以實現(xiàn)一定程度的調(diào)整。
  但是,對于普及可再生能源發(fā)電來說,根據(jù)電力市場的動向,使供電利潤達到最大,作為副產(chǎn)品而產(chǎn)生一定的熱能,這才是合理的運轉(zhuǎn)方式。按照固定價格收購制度的評價方式,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)作為本地靈活電源的價值要高于作為供熱設(shè)備的價值。因此,調(diào)整地區(qū)的熱需求將會采用開關(guān)鍋爐、蓄熱設(shè)備蓄熱放熱、供熱管道蓄熱放熱、需求轉(zhuǎn)移等方式。
  但是,要想實現(xiàn)100%可再生能源,單靠熱需求轉(zhuǎn)移、設(shè)置蓄熱設(shè)備存在局限性。還需要構(gòu)筑包含電能、熱能以及燃料在內(nèi)的“地區(qū)靈活供應(yīng)系統(tǒng)”。在生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)方面,與生成作為燃料的“生物燃氣”之間進行協(xié)調(diào)將變得重要(資料5)。
  綜合利用電、熱、氣三大網(wǎng)絡(luò)
  作為燃料,生物燃氣受進行消化發(fā)酵的微生物活動的影響,建立能夠穩(wěn)定進行消化活動的環(huán)境是基本條件。如果把與電力市場直接交易作為前提,那么,發(fā)電量要與按照一定速度生成的生物燃氣之間相互協(xié)調(diào)。通過設(shè)置儲氣罐,提純甲烷氣體注入燃氣管道等方式,調(diào)整剩余和不足。也就是利用剩余電力電解氫氣,使氫氣與通過生物燃氣精煉工序分離出來的二氧化碳反應(yīng),制造甲烷氣體,作為燃料儲存。
以木質(zhì)生物質(zhì)作為燃料時,燃料的調(diào)整雖然會更加靈活,但存放圓木和邊角料、木片和木粒需要龐大的空間。而且,收集和運輸所占的權(quán)重也會增加,這樣一來,就必須要完善物流。
  綜上所述,在可再生能源豐富的地區(qū)使可再生能源電力達到100%有著很大的可行性,但實現(xiàn)的關(guān)鍵,在于構(gòu)建充分利用電、熱、氣網(wǎng)絡(luò)的靈活系統(tǒng)。這些網(wǎng)絡(luò)是出色的地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施,擁有完善設(shè)施的地區(qū)擁有很大的潛力。必須要加以利用。

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