多種電力資源組合“養(yǎng)育”未來(lái)電網(wǎng)

　　不同的可再生能源發(fā)電方式，其輸出響應(yīng)特性也不盡相同，這在形式上也可以表現(xiàn)為互補(bǔ)性。例如，光伏發(fā)電功率受光強(qiáng)度的變化而實(shí)時(shí)變化；而對(duì)于太陽(yáng)能熱發(fā)電來(lái)說(shuō)，則由于熱力系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù)較大，其發(fā)電功率不僅不會(huì)隨光照強(qiáng)度變化而實(shí)時(shí)變化，而且還可以通過(guò)短時(shí)調(diào)節(jié)換熱功率而調(diào)節(jié)其輸出功率，因?yàn)闊崃ο到y(tǒng)可以儲(chǔ)存部分熱量。同樣，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō)，不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速不盡相同。此外，不同高度下，單位面積的有效風(fēng)功率也不同。因此，如果在同一風(fēng)電場(chǎng)采用不同類型的風(fēng)機(jī)并實(shí)施統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，則可以使整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的功率輸出變得更加平滑一些。

　　電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用

　　電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池是未來(lái)電網(wǎng)中主要的負(fù)荷之一，事實(shí)上，這種負(fù)荷也同樣可以看成是電源資源。因?yàn)椋覀兛梢栽陲L(fēng)能或太陽(yáng)能比較充足的時(shí)候提高充電速度，而在它們相對(duì)少的時(shí)候降低充電速度甚至向電網(wǎng)回饋部分電力，則充電系統(tǒng)可以起到平滑電網(wǎng)電源功率的作用。這里，我們認(rèn)為換電池模式是未來(lái)電動(dòng)汽車充電的主要模式，因此電動(dòng)汽車電池充電系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況變化來(lái)充電。

　　據(jù)估計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有汽車保有量約8500萬(wàn)輛，到2020年，我國(guó)汽車保有量將達(dá)到1.5億輛。如果按照2050年我國(guó)汽車保有量達(dá)到4億輛計(jì)算，其中一半是電動(dòng)汽車（即2億輛）。假設(shè)平均每輛汽車的電池充電一次可以使用4天，則每天有大約5000萬(wàn)輛汽車需要充電。由于太陽(yáng)能和風(fēng)能的年有效利用小時(shí)數(shù)約為2000小時(shí)，則可折合為日平均有效利用時(shí)間為5.5小時(shí)。以每組動(dòng)力電池的額定充電功率為15千瓦計(jì)算，并考慮到其充電速度可以根據(jù)太陽(yáng)能或風(fēng)能的變化而調(diào)節(jié)充電速度，以平均充電功率為10千瓦計(jì)算（即大約從5千瓦~15千瓦范圍內(nèi)調(diào)節(jié)），則5.5小時(shí)內(nèi)可以充電約55度（相當(dāng)于充滿一次可行駛約275公里）。由此可以看出，太陽(yáng)能和風(fēng)能的日平均有效利用小時(shí)數(shù)大致相當(dāng)于一組電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的平均充電時(shí)間，而每組充電系統(tǒng)可以響應(yīng)太陽(yáng)能與風(fēng)能變化的功率可以達(dá)到10千瓦，即全國(guó)的電動(dòng)汽車充電設(shè)施可以用于電網(wǎng)功率調(diào)節(jié)的總功率可以達(dá)到5億千瓦。考慮大范圍內(nèi)可再生能源電站之間本身已經(jīng)具有的互補(bǔ)作用，則5億千瓦的功率具有相當(dāng)大的調(diào)節(jié)作用。

　　綜上所述，雖然可再生能源具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，但是如果充分利用這些資源在時(shí)空上和發(fā)電方式上的互補(bǔ)性并利用水電、生物質(zhì)發(fā)電和電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用（即將各種資源有機(jī)“打包”在一起），那么即使不安裝大量的儲(chǔ)能系統(tǒng)，也可以使電源變得比較平滑穩(wěn)定和可控，從而向用戶輸出滿足要求的電力。