太陽落山風來頂 風力不夠太陽上!看看GE可再生能源的混合發電Remix
相信大家在小的時候都聽過這樣一個故事,太陽和風比本領,比試誰能讓一個行走的路人脫掉自己的大衣。大風呼呼地吹,然而那路人只覺得冷,太陽散發著光芒,反而讓路人把衣服脫下了(這個故事告訴我們,如果一個人想達成自己的目的,要使用溫和的態度)。
但是在能源的世界里,風與太陽是各有所長,各有所短。夏天受氣壓影響,部分地區風力不足,風力發電會受到影響,而此時艷陽高照,太陽能發電正好可以補上。相反在夜間、陰雨天或者冬季,太陽能發電減少的時候,風電則可以頂上。
住在中西部“大農村”的美國勞動人民很早就進行了這種嘗試。1998年,明尼蘇達州伍德斯托克的Dan Juhl想為一所農場的辦公樓供電,但直接從電網接電實在太貴。于是,他先為農莊搭建了一個小型風電場。考慮到夏季當地風力經常不足,他又使用了太陽能電池板和儲能設施。
在美國不少地區,大型中央電廠向偏遠用戶傳輸電力的成本較高,而且輸電線路等在極端天氣(比如龍卷風)下比較脆弱。相比之下,小型風能+太陽能混合可再生能源電廠占地小,靠近客戶,又易于維護。
現在,Juhl的公司Juhl Energy Inc.正在嘗試將這個方案做大,建立一座將這種解決方案正式商業化的電廠。如果時間夠快,可能就是美國第一座。這個電廠將使用兩臺GE 2.3兆瓦風機和大約1兆瓦的太陽能電池板。 風機經過特殊設計,可以同太陽能電池板協同工作。
風電和太陽能發電結合,就可以用較少的用地,
為偏遠地區帶來穩定能源。
讓風能和太陽能聯合發電,需要解決的難題之一,是處理太陽能不穩定造成的電壓波動。在Juhl 1998年嘗試此類項目時,風能和太陽能需要先通過各自的變頻器和逆變器,將兩種電流合并,然后再送出去。額外的設備也讓電廠業主增加了不少投資。
而現在,Juhl的麻煩就少多了。GE設計了一種名為WiSE(Wind Integrated Solar Energy,風光集成能源)技術。它可以讓太陽能電池板直接接入風機,利用風機自身設備穩定電壓,變頻和逆變二合一,一起傳輸。這樣做,省去了額外太陽能逆變器的費用,只需要不高的成本,就能輸送相對穩定的能源。
到2024年,全球混合發電市場估計將達到14.7億美元規模。除了美國中西部“大農村”,WiSE與風電+太陽能混合發電技術在世界其他區域也大有可為。在一些發展中國家(比如印度和中東一些地區),電力需求在快速增長;同時,政府與民眾對電力清潔性的要求也越來越高。政府自然可以選擇興建若干大型的可再生能源發電設施,但這樣做電力傳輸成本較高,而且讓原本就不穩定的電網更為不堪重負。于是,建立若干風電+太陽能混合發電電廠,每個負責一片區域,是更為有效的選擇。
目前,GE正在計劃開辦一個175英畝試驗工廠,集成7臺GE 2.3兆瓦風機和25兆瓦太陽能電池板。通過試驗,GE希望最終能夠建設一個1000兆瓦的混合發電電廠,為印度班加羅爾和周邊區域提供電力。公司還希望,能夠將天氣預報數據與GE數字化解決方案相結合,提高供電穩定性。
在可再生能源快速發展的今天,太陽和風不需要再比拼本領,它們在不同的時間段發揮著自己的作用,給我們帶了不間斷的光明。讓不同來源的電力點亮城市,驅動工廠,才是真正的WiSE呢。
責任編輯:電改觀察員
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