由太阳能、风能、水力发电和电池存储组成的混合发电厂

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发布日期：2024 年 11 月 15 日 / 更新日期：2024 年 11 月 15 日 - 作者：康拉德·德军总部

由太阳能、风能、水力发电和电池存储组成的混合发电厂——创意图片：Xpert.Digital

🌍🔋多样性的力量：混合发电厂作为能源转型的解决方案

🌞🌬️💧 联合能源：混合发电厂的优势，实现可持续的未来

能源转型带来了重大挑战，特别是确保可靠、可持续和负担得起的电力供应。混合发电厂将太阳能、风能和水力发电等不同能源结合起来，并辅以电池存储，被认为是一种有前途的解决方案。这些系统结合了不同技术的优势，为未来的能源供应奠定了高效、灵活的基础。

⁉️什么是混合动力装置以及它们如何工作？

混合发电厂是结合多种可再生能源的能源生产系统。这种组合通常辅以电池存储，以补偿能源生产的波动并确保电网稳定性。混合发电厂背后的核心思想是协同作用：每种能源都具有特定的优势，它们的组合可以实现更加一致和可靠的能源生产。

太阳能和风能被认为是混合发电厂的主要组成部分，因为它们在季节性和一天中的时间上可以很好地互补。光伏系统在白天（尤其是夏季）产生大量电力，而风力涡轮机在夜间和冬季工作效率更高。水力发电厂发挥着额外的作用，因为它们可以在需要时灵活提供能源。电池存储可以存储高产量时期的多余电力并在需要时释放，从而消除电网的波动。

✨ 混合动力电站的优点

混合发电厂具有多种优势，使其成为未来能源基础设施的重要组成部分：

1. 能源生产优化

通过结合不同的技术，能源生产在一天和一年中分布更加均匀。因此，使用单个源时发生的波动被最小化。

2、高效利用并网点

共享网络连接点可降低基础设施和运营成本。此外，这些连接点的容量得到了优化利用，这在网络扩展有限的地区尤为重要。

3、降低成本

通过共享基础设施和提高电力生产效率，可以降低投资和运营成本（资本支出和运营支出）。这也使得混合发电厂对投资者具有吸引力。

4、网络便利

由于电池存储的灵活性，混合发电厂可以在高峰时段提供电力并减少电网拥堵。这有助于稳定电网并降低过载风险。

5、降低负电价

通过储存多余的电力并有针对性地将其输入电网，可以减少因可再生能源供应过剩而产生的负电价问题。

六、促进供应安全

混合发电厂可提供可靠且灵活的能源供应，并可根据需求进行调整。这在能源需求不断增加和对依赖天气的能源的依赖日益增加的时期尤为重要。

🌀 混合能源生产：迈向可持续发展的一步

向可持续能源供应的过渡需要创新方法。混合发电厂是技术集成如何提高效率的一个典型例子。特别是，太阳能和风能的结合已被证明是有效的。虽然光伏系统在白天尤其是夏季达到峰值，但风力涡轮机通常在夜间和冬季提供可靠的电力。水电也可以作为一种灵活的补充，因为无论日常和天气条件如何，它都可以通过水库或径流发电厂使用。

电池存储的集成将混合动力发电厂提升到了一个新的水平。它们可以储存高产量时的多余能量，并在以后根据需要供给。这样做有助于缩小生产和消费之间的差距。这种灵活性使混合发电厂成为确保高比例可再生能源电网稳定性的重要工具。

⚠️混合动力发电厂的挑战和局限性

尽管混合发电厂具有许多优点，但仍面临一些挑战。最大的障碍之一是高空间要求。由于结合了多种技术，混合发电厂比传统发电厂需要更大的面积。在人口稠密的地区或自然保护法规严格的地区，这可能会出现问题。

此外，此类系统的规划和实施也很复杂。不同技术的集成需要仔细的协调和强大的基础设施。融资也可能是一个挑战，因为较高的初始投资最初可能会阻止银行和投资者。

另一个方面是法律框架。在许多国家，包括德国，对网络连接点的使用都有限制。只能连接与电网连接点可以吸收的功率一样多的功率。这阻碍了现有能力的最佳利用。在西班牙和葡萄牙等其他国家，这些法规限制较少，这有利于混合动力发电厂的扩张。

📈 混合动力发电厂的商业模式

混合电站开辟了针对不同市场需求的多种商业模式。除了经典的上网电价补贴和直接营销之外，能源套利和平衡能源也发挥着重要作用。提供电网稳定服务尤其有吸引力。由于其灵活性，混合发电厂可以对网络波动做出快速反应，从而有助于整个系统的稳定性。

随着数字化和自动化程度的提高，进一步的商业模式将会发展。智能控制系统使混合动力发电厂能够在不同的运行模式之间切换，从而最大限度地提高经济效益。这使它们成为现代、灵活的能源市场的核心组成部分。

🔍 监管发展和前景

混合动力发电厂的推广需要适应法律框架条件。在德国，可再生能源法 (EEG) 框架内的创新招标会考虑此类系统。这些招标旨在弥补混合动力发电厂较高的成本和复杂性。自 2023 年以来，这些招标的最高价值一直保持不变，以便为投资者的规划提供保障。

另一项进步是所谓的 Solar Package I，它可以更轻松地操作带有电池存储的混合动力系统。现在，这些企业可以更频繁地改变其运行模式，以便储存电网中的电力并在以后有针对性地使用。尽管如此，网络扩张仍然是最大的挑战之一。放宽现有法规有助于充分发挥混合动力发电厂的潜力。

🔑 混合发电厂是能源转型的关键

混合发电厂不仅仅是一项技术创新——它们还是能源转型的关键组成部分。它们不仅可以更有效地利用可再生能源，还有助于稳定电网。通过将太阳能、风能、水力发电和电池存储相结合，它们创造了灵活且可持续的能源供应。

然而，为了充分发挥这项技术的潜力，还需要进一步的政治和监管调整。混合发电厂的扩张应得到适当的资助计划和简化的审批做法的支持。与此同时，必须进一步发展可再生能源基础设施，以促进此类系统的整合。

混合发电厂是如何通过技术集成和创新方法创造可持续能源未来的一个例子。它们代表着生态、经济和技术目标的结合，象征着面向未来的能源行业的可能性。

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🌞💨🌊🔋未来的桥梁技术：混合发电厂和能源转型

🌞💨 力量的结合：混合动力电厂打造绿色世界

能源转型需要创新的解决方案来克服可持续能源供应的挑战。将太阳能、风能、水力发电等不同能源与电池存储相结合的混合发电厂正变得越来越重要。这些系统不仅具有技术和经济优势，而且在可再生能源并入电网方面发挥着关键作用。

🌞💨 组合不同能源的效率

混合发电厂的特点是互补能源的巧妙组合。虽然光伏系统 (PV) 发电量高，尤其是在夏季，但风力涡轮机在冬季产生更多能量。这些季节性波动完美地相互补充，使全年电力生产更加稳定。由水库调节的水力发电厂也可以灵活使用以满足高峰负荷。电池存储的集成还可以存储多余的电力并在必要时将其反馈回电网。这进一步减少了对化石燃料的依赖并提高了供应安全。

💡💼混合电站的优点：经济效益和电网稳定性

混合发电厂的一个核心优势是共享电网连接点。这可以显着节省投资和运营成本（资本支出和运营成本）。无需为不同能源创建单独的网络连接。此外，多种技术的结合缩短了审批流程的持续时间，这对项目开发商来说是有利的。

混合发电厂的另一个经济论据是它们能够避免因可再生能源供应过剩而产生的负电价。电池存储在这里发挥着至关重要的作用，因为它们可以吸收多余的电力并在需要时将其反馈回来。这减少了所谓的价格蚕食。此外，研究表明，与燃气发电厂相比，混合发电厂提供峰值负荷的成本已经更低。

🏗️🌱 过度建设网络连接点：一种有效的方法

德国可再生能源协会 (BEE) 的一项研究表明，在电网连接点上进行建设具有巨大的潜力。例如，如果光伏和风能系统在同一连接点运行，这些点的利用率可以显着提高。 BEE 假设扩展达 250% 将充分利用网络容量。相比之下：太阳能系统的平均利用率为 13%，而风力涡轮机的平均利用率约为 33%。结合这两种技术可以将这一数字提高到令人印象深刻的 53%。

在西班牙、葡萄牙和爱尔兰等其他国家，这种开发已经得到法律允许，并产生了积极影响。然而，在德国，目前的法律规定不允许连接超过电网连接点可容纳的电力。调整法规可以显着提高混合动力发电厂的效率，并加速可再生能源的扩张。

🏞️⚙️ 混合动力发电厂面临的挑战

尽管混合动力电厂具有诸多优点，但仍面临一些挑战。此类设施的建设需要较大的面积，增加了规划和审批的难度。此外，基础设施更加复杂，因为必须集成不同的能源和存储系统。这种复杂性可能会导致银行、投资者和保险公司谨慎行事，因为此类项目的盈利能力更难以评估。

另一方面是标准化。为了促进混合动力电站的发展和运营，必须建立统一的流程和技术标准。这不仅使规划变得更加容易，而且还能增强人们对这项技术的信心。

📈💼商业模式和市场潜力

混合发电厂开辟了适合不同市场机制的新商业模式。生产的能源可以通过上网电价补贴、直接营销或能源套利的方式出售。特别是，提供平衡能源和电网稳定服务提供了有吸引力的收入来源。随着电网中不稳定的可再生能源比例持续上升，这些服务变得越来越重要。

通过数字化和智能控制系统的使用，混合发电厂可以在不同的运行模式之间灵活切换。这样可以进一步提高经济效益，同时也可以为网络稳定做出宝贵的贡献。

⚖️📜 德国的法律框架

在德国，混合动力发电厂作为可再生能源法案 (EEG) 的一部分获得补贴。创新招标在这里发挥着核心作用，因为它们考虑到此类系统的较高投资成本。目前每千瓦时9.18美分的高位自2023年以来一直保持稳定，以促进混合动力电厂的建设。 Solar Package I 还引入了重要的改进：带有电池存储的混合系统现在可以每年多次更改其运行模式，以便存储电网电力并在市场上运行更有利可图。

尽管取得了这些进步，网络连接点的连接负载仍然是一个主要障碍。迫切需要采取行动，充分发挥混合动力发电厂的潜力。