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对于可再生能源而言,基荷发电厂是否必要?

对于可再生能源而言,基荷发电厂是否必要?

对于可再生能源而言,基荷发电厂是否必要? – 图片:Xpert.Digital

可再生能源的崛起:基荷发电厂的时代结束了吗?

压力下的核电厂和燃煤电厂:能源转型如何改变基本负荷

基载发电厂在传统能源供应中发挥着核心作用,因为它们提供持续所需的电力(基载)。这些发电厂,例如核电厂和燃煤电厂,连续运行并以较低的可变成本发电。但随着可再生能源(RE)的扩张,其必要性越来越受到质疑。

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为什么到目前为止还需要基荷发电厂

基荷发电厂对于满足电网的最低需求至关重要。它们在技术上被设计为全天候发电,并且在连续运行时具有经济效率。典型的例子是褐煤发电厂、核电厂以及径流发电厂。然而,这些技术不太灵活,只能在有限的范围内应对波动的需求或可再生能源的馈入。

可再生能源带来的挑战

风能和太阳能等可再生能源取决于天气,不会持续发电,而是波动的。这些特性使它们在技术上无法承受经典意义上的基本负载。尽管如此,他们可以通过智能电网、存储技术和额外的灵活发电厂来可靠地确保电力供应。

能源转型减少了对刚性基本负荷发电厂的需求。相反,“剩余负荷”的概念变得更加重要:可再生能源无法满足的电力需求部分由灵活的发电厂(例如燃气发电厂或氢气燃气轮机)满足。

还需要基荷发电厂吗?

研究表明,基于可再生能源的能源系统也可以在没有基本负荷发电厂的情况下运行。太阳能和风能与存储(例如电池存储或氢气)、灵活的负载控制和剩余负载发电厂的结合可以确保供电安全。基本负荷发电厂的整合只有在具有经济竞争力的情况下才有意义——但由于投资成本高昂,情况往往并非如此。

剩余负荷发电厂是用于弥补所谓剩余负荷的发电厂。剩余负荷是电力需求中扣除风能、太阳能等波动性可再生能源上网后剩余的部分。这些发电厂在日益以可再生能源为特征的能源系统中发挥着核心作用,因为它们确保了供应安全。

剩余负荷发电厂的类型

  • 燃气发电厂:它们被认为特别合适,因为它们可以快速启动或关闭。
  • 沼气厂:这种可再生能源还可以灵活地满足剩余负荷。
  • 水力发电厂(例如抽水蓄能发电厂):它们储存多余的电力并在需要时再次释放。

确保电源安全的替代方法

  • 存储技术:抽水蓄能电站、大型电池或储氢可以补偿生产和消费之间的波动。
  • 网络灵活性:智能网络(智能电网)可以更好地控制供应和需求。
  • 剩余负荷发电厂:这些发电厂仅在需要时运行,并且通常使用氢或生物甲烷等较低排放技术。
  • 多样化:分散的可再生能源的广泛组合减少了对个别技术的依赖。

在以可再生能源为主的能源系统中,基荷发电厂不再是绝对必要的。通过可再生能源、储能、灵活发电厂和智能电网的结合,可以保证供应安全。基本负载的概念变得越来越不重要,有利于更灵活和可持续的解决方案。

可再生能源在能源供应以及基本负荷方面发挥着越来越重要的作用。然而,它们对基本负荷的贡献与传统发电厂的贡献显着不同,因为许多可再生能源依赖于天气,因此不稳定。然而,有多种方法和技术可以将其集成到基本负载供应中。

可再生能源及其在基本负荷中的作用

1. 基荷可再生能源

  • 径流发电厂:这些发电厂自然具有基本负载能力,因为它们可以产生恒定的电力。
  • 生物质发电厂:它们还可以提供连续能源,因此被认为具有基本负载能力。
  • 地热发电厂:这些发电厂使用地热能并提供可靠、持续的发电。

2. 风能和太阳能基荷能力有限

  • 风能和太阳能发电厂依赖于天气,因此不能持续可用。然而,由于满负荷时间较长,海上风力发电厂被认为几乎能够满足基本负荷。
  • 所谓的“黑暗低迷”(没有风,没有阳光)代表了一个必须通过存储解决方案或其他技术来弥补的问题。

3. 存储技术和灵活性

  • 为了补偿风能和太阳能的波动,使用电池存储、抽水蓄能发电厂或氢存储等存储解决方案。这些技术使得储存多余能量并在需要时释放成为可能。
  • 智能网络(智能电网)可以优化可再生能源的馈入并缩小供应缺口。

4.改变了基本负荷的概念:

  • 随着可再生能源的扩展,刚性基本负荷的传统概念越来越多地被更灵活的系统所取代。其目标不是恒定的基本供应,而是动态平衡供需。
  • 不同的可再生能源(例如风能、太阳能、生物质)的组合可以确保稳定的供应,因为它们部分互补。

挑战

  • 存储和灵活网络的扩展对于将可再生能源纳入基本负荷供应至关重要。
  • 暂时需要天然气发电厂等桥梁技术来缩小供应缺口。
  • 从长远来看,如果存储和电网管理方面取得技术进步,完全基于可再生能源的系统是可能实现的。

通过适当的组合、存储技术和智能电网控制,可再生能源可以为基本负荷做出重要贡献。然而,刚性基本负载的传统概念正逐渐被更灵活的方法所取代。

传统基荷发电厂一直在能源供应中发挥着核心作用,全天候提供电网所需的持续和最低量的电力。这种持续的能源供应对于避免停电和确保电网稳定至关重要。

为什么(仍然)需要传统的基本负荷发电厂?

  • 确保电力供应:无论一天中的时间或天气条件如何,它们都能保证持续的能源供应。这对于工业流程、连续运行的家用电器(例如冰箱)和街道照明等公共基础设施尤其重要。
  • 电网稳定性:基荷电厂有助于电网频率和电压的稳定,这对于整个系统的安全运行至关重要。
  • 可变成本低:这些发电厂通常连续运行,旨在经济高效地发电。

哪些发电厂满足基本负荷?

传统上,使用的基本负荷发电厂在技术上能够长期发电:

  • 传统发电厂:由于其可靠性和较低的可变运营成本,煤炭、核能和天然气发电厂在这里占据主导地位。
  • 可再生能源:径流发电厂、生物质发电厂和地热发电厂也可以帮助满足基本负荷,因为它们可以提供持续的能源。

前景

随着向可再生能源的过渡,基荷发电厂的作用正在被重新评估:

  • 风能和太阳能等波动性发电机不具备基本负载能力,因为它们的发电量取决于天气。因此,它们的集成需要存储解决方案或补充技术,例如电转气或虚拟发电厂。
  • 为了补偿波动并使可再生能源能够支持基本负荷,电池存储或抽水蓄能发电厂等存储技术变得越来越重要。
  • 没有传统基本负荷发电厂的未来:情景表明,如果可再生能源有效联网和存储,能源系统也可以在没有传统基本负荷发电厂的情况下运行。

目前,传统基荷发电厂对于稳定的能源供应仍然不可或缺。与此同时,作为能源转型的一部分,它们的重要性正在被创新技术和可持续解决方案所补充或取代。

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