Новая энергетика: стимулирование зеленой трансформации энергосистем

Новая энергетика, прежде всего энергия ветра и солнца, меняет ландшафт глобальных энергетических систем. По сравнению с традиционными видами ископаемого топлива, новая энергетика отличается возобновляемыми ресурсами, нулевым выбросом углерода и широким распространением. За последнее десятилетие единичная мощность ветряных турбин выросла сот 2 МВт до более 15 МВт, в то время как эффективность преобразования фотоэлектрических модулей выросла с примерно 15% до более чем 23%. С точки зрения стоимости, приведенная стоимость электроэнергии от береговых ветряных и крупных солнечных электростанций упала ниже стоимости новых угольных энергетических проектов.

Однако крупномасштабная интеграция новой энергетики также создает проблемы для электросетей. Производство ветровой и солнечной энергии является прерывистым и варьируется в зависимости от погодных условий, что затрудняет точное согласование спроса на нагрузку в различных временных масштабах. Для решения этой проблемы системы хранения энергии, такие как литий-ионные батареи, проточные батареи и гидроаккумуляторы, стали ключевыми технологиями для сглаживания выходной мощности, обеспечения регулирования частоты и резервной мощности. Между тем, новые методы прогнозирования энергопотребления, сочетающие числовое прогнозирование погоды и алгоритмы машинного обучения, могут предоставлять выходные кривые за 24–72 часа вперед, помогая диспетчерским центрам оптимизировать работу подразделений.

Под влиянием политики и рыночных механизмов распределенная фотоэлектрическая и ветровая энергия продвигаются в промышленных парках и сельских районах, следуя модели «самогенерации с подачей излишков в сеть». Морская ветроэнергетика с более высоким годовым использованием стала новым полюсом роста. Гибридные системы ветро-солнечной энергии и интеграция ветро-солнечно-гидроэнергии повышают общую эффективность передачи электроэнергии за счет временной и пространственной взаимодополняемости множества ресурсов. Ожидается, что по мере развития технологий гибкой передачи HVDC и экологически чистого водорода доля новой энергии в общем энергетическом балансе будет продолжать неуклонно расти.