《大火、台风!极端天气下的光伏电站数据》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2023-07-31
  • 太阳辐照度咨询公司Solargis首席执行官Marcel Suri告诉PV Tech,气候变化预计将增加地球的整体温度,这将影响太阳辐射。在十年内,取决于地区,太阳辐射可能增加或减少2%。

    这意味着在光伏电站的生命周期内,可能会发生高达4%的变化。这种微小的变化很容易被纳入太阳能光伏项目的财务模型中。

    2023年6月全球水平辐照度与同月历史数据的比较

    需要更深入研究的是极端天气事件,因为这些事件在全球范围内越来越常见。最近的一个例子是吞没了加拿大部分地区并越过该国南部边境的大火,纽约的天空变成了橙色,由于野火的烟雾影响了空气质量,居民被要求留在室内。

    这些火灾不仅会造成空气污染,还会影响太阳能发电厂的生产效率。"我们看到,现在的数据需要更准确、更细化,你需要看到历史数据,这样你才能更好地理解为什么过去5-10年发生的这些事情更加极端。”

    尽管森林火灾和其他相关事件在一年四季都很常见,但发生变化的是这些自然灾害的强度,太阳能光伏电站需要为此做好准备,因为这些自然灾害不仅会降低辐射,还会增加光伏电站的维护成本,因为组件顶部的灰尘或灰烬需要清理。

    随着这些现象变得越来越频繁,最好的学习方法就是尝试了解过去发生的事件,以了解它们将如何影响项目的财务状况以及如何改进工程流程。

    "作为光伏行业,我们的职责是更好地了解天气变化的影响,学习如何吸取这些经验教训,如何将其落实到标准程序中。"

    上图显示的是2023年6月28日,由于加拿大最近发生的野火,多伦多(如图所示,图中央标有蓝色十字)的空气污染程度很高。下图为气溶胶光学深度(AOD)模型对这一事件的记录,显示了同一天太阳辐照度模型观测

    但是,在考虑太阳能发电项目的辐射变化时,没有必要只考虑野火等极端事件。热带气候国家,如中美洲的危地马拉,甚至哥伦比亚,都会受到影响,因为云层移动速度快,这就要求项目为管理一分钟的快速变化做好更充分的准备。Suri解释说:"通常情况下,热带国家的云是分散的,移动速度很快。"

    这并不是这一地区项目开发的唯一复杂性,因为将多个可再生能源项目整合到一个较小的电网中会造成更多困难。

    "在这些国家,电网相对较小,不是很复杂,你没有得到各种资产的足够支持。这意味着,如果你想建设大型项目,你还需要采用储能以管理可变性。”Suri表示:"我们认为这是新的趋势,而且会伴随着更大的项目的出现。”

    即使在中东等云层较少的地区,对于为绿色制氢工厂供电的大型项目而言,可变性也是一个问题。

    "对于大型混合项目而言,以前每个开发商都只关心'我要发多少电’的问题,如今,这个问题要复杂得多。不仅是多少,还有何时,以及如何保证真正达到要求。”

    数字数据以及混合太阳能项目的数字软件开发是确保项目设计最优化的关键,同时还能节省项目的开发成本。"如果数据的不确定性过高,就需要对项目进行过度设计,这样成本会很高。如果数据的不确定性较低,你就可以节省成本,因为你可以准确的,或更精确地知道将会发生什么。"

    大风、台风!

    7月28日,台风“杜苏芮”在中国福建厦门到惠安一带沿海登陆,成为近几年登陆福建强度最强、影响范围最大的台风之一。同时,浙江、福建、上海等地也迎强降雨。

    据媒体报道,在台风经过期间,位于福建的某屋顶光伏项目光伏板被台风吹落损毁。通过视频可以看出,此次电站损坏有些严重。

    事实上,全球每年因台风、大风造成的光伏电站损失都会发生不少。

    有时即使在同一个国家,不同地区的天气也会有差异,例如西班牙,有些地区风力较大,或者风力较强,这使跟踪支架的运行更加复杂,对项目的价值不大。将这些天气变化因素纳入项目管理不仅对太阳能电站的运营非常重要,而且还有助于改进正在开发项目的设计,从而节约成本。

    2023年6月欧洲全球水平辐照度与同月历史数据对比

    "能源管理意味着要有充分的预测,了解白天的短期变化,这样才能在技术上正确设计光伏或风力发电的储能。这也与资金有关。有了准确的预测,你就可以在项目中节省大量的储能设计费用,"

    在西班牙这样的国家,随着越来越多的项目并入电网,装机容量不断增加,需要更准确地预测天气和全国极端温度的增长,从而更充分的了解其对电网的影响。

  • 原文来源:https://solar.in-en.com/html/solar-2426675.shtml
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    • 编译者:guokm
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    • 在浙江省衢州市江山市的低丘荒坡坐落着200兆瓦地面电站,这是由浙江正泰新能源开发有限公司投资建设运营的国内最大林农光互补地面电站,这个投资近20亿元,占地6300亩,装机200MW的地面电站年均发电量2亿度,可满足江山市居民一年的用电需求,运营25年,可减少碳排放453万吨,节约标准煤163万吨。 正泰江山200MW林农光互补电站是国内分布式光伏的典范。在二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的背景下,风电、光伏再次站上高点,成为环保领域的先锋队与主力军。2021年全国能源工作任务上也定调,“要加快风电光伏发展,风电、光伏发电新增装机总量较‘十三五’有大幅增长。” 政策红利 风电、光伏的发展离不开政策的持续利好。碳达峰、碳中和以及2030年非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右的目标,明确了光伏、风电等未来在碳减排中将发挥重要作用。 2020年12月12日,中国主要领导人在联合国气候雄心峰会上发表重要讲话并宣布,到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。而此前中国官方指出,中国将力争在2030年达到二氧化碳排放峰值,努力在2060年实现碳中和。 12月16日至18日中央经济工作会议在京举行,会议明确2021年要抓好八项重点任务,其中第八项指出要做好碳达峰、碳中和工作。 根据截至2020年9月底数据显示,中国风电、光伏并网装机距离12亿千瓦还有近7.5亿千瓦的差额,推动风电和光伏加速发展,将成为中国实现能源结构调整的关键。 政策屡屡释放“大红包”,风电、光伏行业也纷纷应和。 国家能源局新能源司副司长任育之日前透露,初步预计2020年光伏新增装机可能达到35GW左右,持续8年全球第一,光伏的利用率保持高水平。任育之还预测2020年年底光伏发电的累计装机将达到2.4亿千瓦,年底光伏发电从规模上将超过风电,成为全国第三大电源。 光伏行业协会预计“十四五”期间,中国年均新增装机有望达70-90GW,全球年均有望达222-287GW,远超目前水平。 2020北京国际风能大会暨展览会上,风电行业设定了与碳中和国家战略相适应的发展空间:保证年均新增装机5000万千瓦以上。 作为风电行业最大的整机厂商,金风科技总裁曹志刚2020年10月15日在接受《华夏时报》记者采访时表示,现在方向已经明确,就是要将可再生能源的规模,从原来占比不高的主力能源发展成为真正的主力能源。 “对比中国和德国的可再生能源发电数据后可以发现,2019年的可再生能源中,风电在全网发电量中占5.5%,光伏占3%,合计8.5%。而德国2019年的风电在全网容量中占24.67%,光伏占9%,合计超过了33%,接近三分之一来自于可再生能源,从定位的角度看,我们期望风电可以变成真正的主力能源。”曹志刚还表示。 中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩撰文指出,“中东南部地区完全可以大规模开发本地风能资源,实现‘电从身边来’,落实中东南部地区的碳达峰和碳中和目标。” 站上风口 “碳中和”引爆市场,风电、光伏产业链企业在二级市场被点燃,更有光伏企业获得了资本青睐。 2020年以来,隆基股份从1月2日开盘24.7元/股,到12月29日收盘报88.4元/股,近一年时间,隆基股份大涨257.9%,市值早已突破3000亿元,坐上光伏产业链头把交椅;另一家获得高瓴资本投资的光伏企业通威股份市值则也早已突破1500亿元,从1月2日开盘13.11元/股,到12月29日收盘报36.95元/股,股价大涨181.85%;光伏逆变器龙头阳光电源市值也一度达到1000亿元,坐上第三把交椅。 与此同时,诸多风电、光伏产业链公司也在2020年IPO。上能电气、赛伍技术、天合光能等在内超10家光伏企业上市;风电企业也不落后,12月17日,中国三峡新能源(集团)股份有限公司IPO首发过会。 为了实现“碳中和”战略目标,国家相关能源企业积极响应,纷纷调高了“十四五”期间相关的新能源发展计划。各大央企表示未来可再生能源将“倍速”增长,并调高了光伏等可再生能源的“十四五”装机规模。 此外,油气公司、核电公司也加速入场新能源领域。近日,中国石化集团资本有限公司宣布投资入股常州百佳年代薄膜科技股份有限公司,布局光伏发电新能源、新材料领域。 中海油与中广核则更“偏爱”海上风电。自2019年初以来,中海油重新按下开启海上风电业务的按钮。中海油董事长汪东进在2020年上半年曾透露,目前中海油正在商谈的风电项目,主要有广东沿海地区、江苏沿海地区和山东沿海地区。 12月16日,随着最后一台机组的并网,中广核新能源广东阳江南鹏岛40万千瓦海上风电项目实现73台风机全容量投产运行。“阳江南鹏岛海上风电项目顺利投运,为即将到来的海上风电建设高潮树立了行业标杆。”中广核新能源执行董事、总经理李亦伦表示。 发展闯关 政策利好归政策利好,但是要将政策真正落地,风电、光伏才能长久发展,这其中最主要解决的则是消纳这个“老大难”问题。 国家能源局法制和体制改革司司长朱明12月21日在接受媒体公开采访时表示,“十三五”新能源发展面临的最大的问题就是消纳的问题,“十四五”面临消纳和接入两个问题并存,所以说要解决消纳问题,首先要加快构建适应高比例可再生能源发展的新型电力系统,也就是新一代电力系统;另一方面,切实完善和落实可再生能源电力消纳的保障机制。 中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎在接受《华夏时报》记者采访时表示,在平价上网的情况下,风电和光伏的发展瓶颈主要是在消纳,消纳问题比较复杂,如果按照三大电网[国家电网、南方电网、内蒙古电力(集团)有限责任公司]2020年给光伏、风电消纳空间(装机量)约在83GW左右,是超过了风电与光伏新增装机量,但电网给出的消纳区域与适合新能源装机的区域匹配程度有一定的差异。 “比如电网给江苏省、浙江省的消纳空间不小,但由于土地等问题,这些省份并不能做很多风电、光伏项目,内蒙古、新疆土地资源、风光资源丰富,但是消纳又压力很大。这就需要新的技术手段,比如电网通过增加灵活性、新的电价机制、可再生能源配额制等政策来解决这个问题。”彭澎认为。 而对于消纳问题存在区域性匹配错位的问题,新能源+储能被视为一个好的解决方案,但目前储能成为发电企业的标配,平价下突增的成本也让发电企业吃不消。 对此,彭澎认为,发电企业直接增加储能的社会效率比较低,建议有独立的第三方储能,但储能成本有相应的分担机制,新能源发电企业、用户与电网共同分担,最大价值发挥储能作用。