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虚拟发电站的前沿研究

导读: 当德国把关闭核电站加入到他们的能源转型计划中时,柏林也将自身置于一场将在整个欧洲引发巨大反响的能源试验中。德国必须在降低能耗的同时,付出巨大而难以估量的代价,以前所未有的规模来开发和应用可再生能源技术。

虚拟发电厂将众多小型发电厂联网,形成一个庞大的智能电网

  不管出于何种原因,德国已经站在了弃核之路的最前沿。

  当德国把关闭核电站加入到他们的能源转型计划中时,柏林也将自身置于一场将在整个欧洲引发巨大反响的能源试验中。德国必须在降低能耗的同时,付出巨大而难以估量的代价,以前所未有的规模来开发和应用可再生能源技术。

  为了取代核能,能源巨头们竞相在远离海岸的地方建设巨大的风电场;并且正在计划建造新的输电设施。与此同时,电力供应商们正在寻找让工厂在风能和太阳能出现断档时保持正常运作的方法。他们正在寻找廉价、大规模的储能形式,并且希望计算机可以智能协调多达数百万的分布式电源。

  虚拟发电站的前沿研究

  德国四大电力公司之一的德国莱茵集团(RWE)在埃森市西边的杜伊斯堡进行了一项关键技术的研究。

  在这种技术中,软件智能控制着海量的小型电源以协调它们的电力输出,并在能源市场上出售。其目标是把数千个单独供电时都存在不可靠性的可再生能源发电装置,转换成可以信赖的电网的一部分。

  RWE的研究人员对十几个设计用来热电联供的燃气锅炉和燃料电池进行测试。理论上,电力公司可以征集成千上万个家庭用机组,以及为公寓和写字楼供能的大型机组,制造额外的电力提供给电网。德国全国用电量差不多有5%可以通过这种方式获得,其发电量大约相当于新的离岸风电场所提供的。

  个人用户和企业需要逐渐替换已有的燃气锅炉,基础设施也必须落实到位才能同步成千上万个电源,要达到这一步需要花费数十年。而工程师们正在测试一种全新的网络,其作用相当于120个小型发电站的通讯枢纽,这些电站依靠可再生能源发电,总发电能力为160兆瓦。软件把气象预报纳入考虑,收集大量来自风能和太阳能的可再生电力,通过切换生物质发电厂的开启和关闭来平衡电力输出的波动,从而制造出稳定的电力。

  在未来,这种系统也会包括需求管理,电力公司会给愿意在电力需求高峰期自动削减用电量的用户提供折扣。有朝一日,系统也可以从停靠的电动汽车中提取电力,或是把电能储存在它们当中,以补偿风能的变动。

  通用电气和其他公司也正在追求这样的理念。通用电气的莱梅特说:“今天我们所知的是能源市场将会分散化,将会成为一个碎片化的市场,而过去,我们有4家电力公司,现在我们有350家发电公司,今后还会增加到1000家,如果你把每个屋顶有太阳能电池板的人计算在内的话,这个数字会增加到上百万。所以我们看到的一个趋势是:需要强调的不再是发电,而是电力的管理。”

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