隨著南澳大利亞州光伏發(fā)電量的猛增,自9月28日起,南澳電網(wǎng)(SA Power Networks)可以選擇切除新的屋頂太陽(yáng)能系統(tǒng)。該州約有27萬(wàn)電力用戶擁有屋頂光伏發(fā)電設(shè)施,總?cè)萘考s為1.5 GW。
在太陽(yáng)能發(fā)電的高峰期間,如果使用其他措施不能穩(wěn)定電網(wǎng),則配電供應(yīng)商可以斷開系統(tǒng)連接。
同樣從9月28日開始,[新的規(guī)則是]該州新建的太陽(yáng)能逆變器需具備電壓穿越功能,以避免[過快的]自動(dòng)脫網(wǎng)。
南澳州政府制訂了2030年實(shí)現(xiàn)100%的可再生能源的目標(biāo),上述規(guī)則是旨在保持電網(wǎng)穩(wěn)定性的一系列措施中的最新要求。
上個(gè)月,南澳電網(wǎng)宣布將升級(jí)大約140個(gè)重要變電站的電壓管理系統(tǒng),對(duì)于南澳總計(jì)90萬(wàn)電力用戶,這些變電站服務(wù)于其中的79萬(wàn)用戶。
七月,配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商推出了“太陽(yáng)能海綿”電價(jià),以鼓勵(lì)在住宅光伏發(fā)電[分布式]高峰期的午間用電。
南澳電網(wǎng)將過網(wǎng)費(fèi)率削減至正常費(fèi)率的四分之一,該州正常的過網(wǎng)費(fèi)率約占電力零售商向客戶收取的最終電價(jià)的30%(實(shí)際優(yōu)惠約為22.5%)。[該規(guī)則規(guī)定]客戶必須安裝智能電表才能享受此優(yōu)惠。
根據(jù)澳大利亞電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)澳大利亞能源市場(chǎng)調(diào)度中心(AEMO)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),南澳大利亞州已經(jīng)是世界上屋頂太陽(yáng)能普及率最高的地區(qū)之一,并且正在以每年200 MW的速度增加新的產(chǎn)能。
黑暗中的太陽(yáng)能客戶
由于分布式太陽(yáng)能逆變器會(huì)因電壓下降而與電網(wǎng)自動(dòng)斷開連接,因此,上網(wǎng)屋頂光伏容量的增長(zhǎng)引起了人們對(duì)停電風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂。
2020年5月,澳洲能源市場(chǎng)調(diào)度中心的一項(xiàng)研究表明,“阿德萊德大都市周邊區(qū)域的嚴(yán)重故障可能會(huì)(甚至是一定會(huì))導(dǎo)致南澳一半的分布式光伏發(fā)電脫網(wǎng)。”
報(bào)告稱,在今年年底之前,這樣的事件可能導(dǎo)致高達(dá)400 MW的、不受控制的發(fā)電容量損失。
這種情況的危險(xiǎn)性似乎更接近2016年的情況,當(dāng)時(shí)一場(chǎng)風(fēng)暴席卷了南澳,導(dǎo)致445 MW的風(fēng)能切機(jī),負(fù)荷轉(zhuǎn)移到該州與澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)其他區(qū)域之間的主要聯(lián)絡(luò)線路。
負(fù)荷的激增使海伍德(Heywood)聯(lián)絡(luò)線過載,聯(lián)絡(luò)線跳閘使南澳電網(wǎng)形成孤島,幾乎使整個(gè)州處于黑暗之中。
澳洲能源市場(chǎng)調(diào)度中心在5月表示:“當(dāng)南澳孤島運(yùn)行時(shí),某些高概率的故障事件導(dǎo)致分布式光伏斷開,目前幾乎無(wú)法維持其標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行頻率。這意味著在分布式光伏發(fā)電高峰期間,澳洲能源市場(chǎng)調(diào)度中心可能不再具有安全運(yùn)行南澳孤島電網(wǎng)的手段,因此,迫切需要采取緩解措施。”
澳洲能源市場(chǎng)調(diào)度中心的另一個(gè)問題是,如果南澳電網(wǎng)處于孤島狀態(tài),則必須有足夠的需求才能使同步發(fā)電機(jī)組保持在線,因?yàn)檫@些發(fā)電機(jī)組為系統(tǒng)提供了至關(guān)重要的強(qiáng)度、慣性、頻率和電壓支撐。
太陽(yáng)能降低了用電需求
由于有如此多的家庭在使用屋頂太陽(yáng)能,因此澳洲能源市場(chǎng)調(diào)度中心認(rèn)為電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)需求可能會(huì)降至維持穩(wěn)定所需的550 MW以下。
南澳電網(wǎng)公司事務(wù)經(jīng)理Paul Roberts在給“綠色能源技術(shù)雜志(GTM)”的電子郵件中說(shuō):“我們的電網(wǎng)需求甚至可能低至200 MW。”
“ 澳洲能源市場(chǎng)調(diào)度中心強(qiáng)調(diào)指出,如果南澳電網(wǎng)由于聯(lián)絡(luò)線斷開而與維多利亞州[電網(wǎng)]分離,那么在春季周末的正午時(shí)刻,情況對(duì)于電網(wǎng)安全穩(wěn)定尤為棘手。”
“對(duì)于澳洲能源市場(chǎng)調(diào)度中心和我們來(lái)說(shuō),這也是一個(gè)問題,因?yàn)槲覀兡壳盁o(wú)法實(shí)時(shí)了解太陽(yáng)能在低壓網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)行情況,也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行管理。”
盡管面臨挑戰(zhàn),Roberts表示,南澳電網(wǎng)“很樂意支持”州政府的可再生能源目標(biāo)。
他說(shuō):“我們認(rèn)為,配電網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)這一過渡的核心,我們的目標(biāo)是到2025年將配電網(wǎng)絡(luò)上可容納的太陽(yáng)能數(shù)量增加一倍。”
但是,使用現(xiàn)有措施還能將多少太陽(yáng)能注入電網(wǎng)尚待觀察。
澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)首席執(zhí)行官達(dá)倫·米勒(Darren Miller)在7月的一次采訪中說(shuō):“南澳可能緊步夏威夷后塵,成為世界上太陽(yáng)能光伏普及率最高的地區(qū)。”
“目前的配電系統(tǒng)必須在中午時(shí)段容納過剩的太陽(yáng)能上網(wǎng),這使得一個(gè)問題成為現(xiàn)實(shí),那就是太陽(yáng)能確實(shí)非常棒,但是如果每個(gè)人都擁有,并且不再消耗電網(wǎng)能源,那么一定會(huì)產(chǎn)生[發(fā)電與負(fù)荷]不匹配的問題,這亟需解決。”