美國能源部（DOE）國家可再生能源實(shí)驗室（NREL）生產(chǎn)并提供了豐富的數據集，用以說(shuō)明，云彩經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電裝置時(shí)，每秒鐘都會(huì )發(fā)生什么。 17個(gè)測量站靠近夏威夷檀香山國際機場(chǎng)，就在瓦胡島（Oahu）上，收集數據都是間隔1秒，全年進(jìn)行收集。 對這一數據集產(chǎn)生極大興趣的，是公用事業(yè)機構，大型光伏（PV）系統開(kāi)發(fā)人員，氣象預報，系統操作員，實(shí)驗室和大學(xué)。 因為理解云的陰影經(jīng)過(guò)大型光伏發(fā)電系統時(shí)的特點(diǎn)，所以，公用事業(yè)機構的官員可以制定策略，更好地管理這些波動(dòng)，使電網(wǎng)不會(huì )受到不利影響。 可靠的太陽(yáng)光，每一天都照在地球上，同樣可靠的是，云每一天都會(huì )經(jīng)過(guò)，遮蔽植物群和動(dòng)物群、建筑物及山脈，不管怎樣都是這樣。 這些云層經(jīng)過(guò)太陽(yáng)和大型太陽(yáng)能裝置之間的時(shí)候，會(huì )發(fā)生什么呢？在把太陽(yáng)光子轉換成電子發(fā)電的效率上，損失了多少？ 直到最近之前，這些問(wèn)題在很大程度上是沒(méi)有答案的。 能源部資助的這項研究，是由國家可再生能源實(shí)驗室進(jìn)行的，這項研究支持的夏威夷清潔能源規劃（HCEI：Hawaii Clean Energy Initiative），是一個(gè)多方面的方案，可以大幅提高夏威夷可再生能源的利用。這項研究還包括通用電氣公司（General Electric），夏威夷電力公司（Hawaiian Electric Company）和夏威夷國家能源研究所（Hawaiian National Energy Institute）。 這一信息隨后可以用來(lái)預測，中型和大型光伏發(fā)電系統每1秒間隔的光伏輸出可能是多少。 所收集的數據，“讓我們可以建立一個(gè)太陽(yáng)能監測網(wǎng)絡(luò )，精確模擬云究竟如何影響大型光伏發(fā)電系統，”國家再生能源實(shí)驗室資深科學(xué)家大衛•任納（David Renne）說(shuō)�！斑@種時(shí)間同步數據是獨一無(wú)二的。所有17個(gè)站每秒進(jìn)行的測量，都完全是在相同時(shí)間。這使得這一陣列可以“看到”云經(jīng)過(guò)，并模擬光伏系統的可能行為�！� “17個(gè)測量站的每一個(gè)，測量的太陽(yáng)能都是在太陽(yáng)的可見(jiàn)光譜，是測量這些光譜到達地面水平表面時(shí)的情形，”任納說(shuō)。國家再生能源實(shí)驗室太陽(yáng)能輻射研究實(shí)驗室的研究人員，設計了這種設備，從而可以使用全球衛星定位系統，在17座測量站每秒進(jìn)行并發(fā)測量。 “數據每一秒都必須收集，因為光伏發(fā)電系統對陰影的反應非常迅速，”任納說(shuō)�！拔覀儽仨毚_保真正獲得詳細的波動(dòng)特征，”這就是光伏輸出的陡降和驟升，原因是浮云等因素。 任納指出，該數據集可以模擬高達30兆瓦的公用事業(yè)級系統�！霸瓶梢栽诤芏虝r(shí)間內導致相當顯著(zhù)的上升或下降�！比渭{說(shuō)，因為太陽(yáng)能發(fā)電成了能源結構中更大的一部分，所以，這些跳躍可以導致電網(wǎng)的波動(dòng)，這些波動(dòng)如果不減輕，就會(huì )引起浪涌、波動(dòng)，以及公用事業(yè)運營(yíng)商頭疼的問(wèn)題。 儲存太陽(yáng)能所產(chǎn)生的電力，是處理這些波動(dòng)一種方式。另一種是利用基礎設施和軟件包來(lái)穩定電網(wǎng)。 “如果他們有良好的云模式統計信息，他們就可以設計一些系統，把它們連接在一起，沿著(zhù)一定的方向，盡量減少云經(jīng)過(guò)時(shí)的影響，并抑制這些波動(dòng)，”任納說(shuō)。 一個(gè)新的見(jiàn)解是，因為非常大的太陽(yáng)能電池板陣列會(huì )有一種平滑的波動(dòng)，相對比的是大幅上升和下降，這種情況可能發(fā)生，是因為云經(jīng)過(guò)一個(gè)單一的電池板或小型屋頂陣列。 太陽(yáng)能發(fā)電是特別有用的，在炎熱的夏天，對空調的需求是最高的。也是在這個(gè)時(shí)候，太陽(yáng)最耀眼，太陽(yáng)能電池板處在產(chǎn)能高峰期。（作者：熔桓） 來(lái)源：價(jià)值中國 |
