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巴西浮式光伏補償水電不足問題

2020-09-10 10:23:33 pv-magazine

大型浮式光伏發電項目是補償大壩水電站發電量不足的理想解決方案,因為它具有可觀的容量系數,并具有提高整體系統可靠性,同時最大程度地減少負荷削減的能力。這是最近發表在《可再生與可持續能源評論》上的“浮式光伏系統作為亞馬遜大壩生產不足的替代途徑”一文所得出的主要結論之一。開展這項研究的密歇根州立大學研究人員評估了兆瓦級浮式光伏電站在巴西能源格局中的潛力。

為該國眾多水壩大力投資興建此類項目將提高整體系統的可靠性,并使水力發電站的運營商在電力需求高峰期獲得更大的調度靈活性。這也可以幫助巴西在不建造新水壩的前提下提高發電量。

產出不足

目前,巴西的水力發電總裝機容量為109.1吉瓦,但巴西政府的目標是到2023年達到114.4吉瓦。但該國廣泛的水電基礎設施均已顯示出相當脆弱的狀態。例如,2014年的嚴重旱情促使政府投資更多的風能和太陽能。

包括所有能源形式在內的巴西全國總發電量目前約為161吉瓦,這意味著全國能源總需求的一半以上都靠水電來滿足。但是,這受制于這樣一個事實——在巴西現有的水電設施中,約有12吉瓦處于產出不足狀態。

在這些大壩上部署浮式光伏系統可帶來雙重優勢。首先,由于不需要增設變電站或輸電線路,因此光伏項目的建設可以更加便宜。其次,浮式光伏發電使水電廠運營商有機會將這些發電項目用作一種儲能形式加以調度,從而可以補償太陽能光伏發電的可變輸出。

系統充裕度

科學家按照額定容量相當于報告中不足的產量的假設,評估了所有地點的浮式光伏電站在水壩水庫中的系統充裕度。他們關注了增設浮式光伏發電容量前后的系統可靠性指標。

他們的分析表明,浮式太陽能項目由于其高容量系數、與負載的相關性以及在高需求期間的高潛力輸出,可以作為理想的解決方案。他們提出,“為了評估峰值負載增加對系統可靠性的影響,我們將系統峰值負載設為每年增加4%。結果也表明,光伏系統的容量系數非常重要,總體平均容量系數為42%。”

例如,負載損耗概率(LOLP)是指其中斷概率。通過添加浮式光伏項目,LOLP可以提高約55.5%。但目前政府計劃在亞馬遜地區建設更多水電容量,這只會使LOLP提升46.2%。

目前,在巴伊亞州Sobradinho的圣弗朗西斯科河上,巴西Sobradinho大壩上175兆瓦的水力發電站就配有一個1兆瓦的浮動太陽能發電廠。該項目于2016年由承建方——水力發電商Companhia Hidroelétrica do São Francisco(Ches)開始建造,并最終將擴大到5兆瓦規模。Chesf還擁有位于Balbina大壩的試點浮式光伏陣列、一個水力發電站,以及位于亞馬遜雨林的烏塔瑪河發電站。

工程公司Tractebel是法國能源巨頭Engie的一家子公司,現在也正為52.2兆瓦的Batalha水電站進行30兆瓦浮式光伏發電產能的初步設計。該電站屬于國有電力生產商Eletrobras Furnas所有。




責任編輯: 李穎

標簽: 巴西 浮式光伏

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