能源與電網
再生能源併網(renewable energy integration)
再生能源併網,是一道工程難題:要把風能與太陽能——這些隨天氣來去的電源——編織進一個圍繞「可隨令燃燒的燃料」而建的電網。煤電或燃氣電廠是一個你能在傍晚尖峰時轉大的旋鈕;陽光與風卻不是。因此併網意味著要應付一個可能從正午佔需求 80%、到一片雲飄來時幾近於零的供給,同時還得時時刻刻保持燈火通明、頻率釘在 50 赫茲。
更深層的挑戰是看不見的:旋轉的渦輪機儲存著動能,能在物理上抵抗頻率擺盪(慣量),但太陽能板與風場是透過電子換流器併網的,根本沒有任何旋轉質量。隨著化石電廠退役,電網失去了這個吸震飛輪,變得神經質、易發生快速的頻率偏移。對策是一整套全新的工具——能在毫秒內反應的電網級電池、能合成虛擬慣量的「組網型」換流器、會隨供給彈性調整的需量,以及橫跨大陸的輸電網,好讓某處永遠有陽光或有風。
變動性再生能源把問題從「有多少能量」轉移到「能量何時抵達」。
「鴨子曲線」是著名的警訊:當屋頂太陽能在正午灌入電網,淨需求便下凹成腹部,隨後在日落時陽光消失、人們返家之際暴力地竄升——逼得其他電廠以殘酷而昂貴的速率調整出力。
又称
另见