隨著南澳大利亞州光伏發(fā)電量的猛增,自9月28日起,南澳電網(SA Power Networks)可以選擇切除新的屋頂太陽能系統(tǒng)。該州約有27萬電力用戶擁有屋頂光伏發(fā)電設施,總容量約為1.5 GW。
在太陽能發(fā)電的高峰期間,如果使用其他措施不能穩(wěn)定電網,則配電供應商可以斷開系統(tǒng)連接。
同樣從9月28日開始,[新的規(guī)則是]該州新建的太陽能逆變器需具備電壓穿越功能,以避免[過快的]自動脫網。
南澳州政府制訂了2030年實現100%的可再生能源的目標,上述規(guī)則是旨在保持電網穩(wěn)定性的一系列措施中的最新要求。
上個月,南澳電網宣布將升級大約140個重要變電站的電壓管理系統(tǒng),對于南澳總計90萬電力用戶,這些變電站服務于其中的79萬用戶。
七月,配電系統(tǒng)運營商推出了“太陽能海綿”電價,以鼓勵在住宅光伏發(fā)電[分布式]高峰期的午間用電。
南澳電網將過網費率削減至正常費率的四分之一,該州正常的過網費率約占電力零售商向客戶收取的最終電價的30%(實際優(yōu)惠約為22.5%)。[該規(guī)則規(guī)定]客戶必須安裝智能電表才能享受此優(yōu)惠。
根據澳大利亞電力監(jiān)管機構澳大利亞能源市場調度中心(AEMO)的統(tǒng)計數據,南澳大利亞州已經是世界上屋頂太陽能普及率最高的地區(qū)之一,并且正在以每年200 MW的速度增加新的產能。
黑暗中的太陽能客戶
由于分布式太陽能逆變器會因電壓下降而與電網自動斷開連接,因此,上網屋頂光伏容量的增長引起了人們對停電風險的擔憂。
2020年5月,澳洲能源市場調度中心的一項研究表明,“阿德萊德大都市周邊區(qū)域的嚴重故障可能會(甚至是一定會)導致南澳一半的分布式光伏發(fā)電脫網。”
報告稱,在今年年底之前,這樣的事件可能導致高達400 MW的、不受控制的發(fā)電容量損失。
這種情況的危險性似乎更接近2016年的情況,當時一場風暴席卷了南澳,導致445 MW的風能切機,負荷轉移到該州與澳大利亞國家電力市場其他區(qū)域之間的主要聯絡線路。
負荷的激增使海伍德(Heywood)聯絡線過載,聯絡線跳閘使南澳電網形成孤島,幾乎使整個州處于黑暗之中。
澳洲能源市場調度中心在5月表示:“當南澳孤島運行時,某些高概率的故障事件導致分布式光伏斷開,目前幾乎無法維持其標準運行頻率。這意味著在分布式光伏發(fā)電高峰期間,澳洲能源市場調度中心可能不再具有安全運行南澳孤島電網的手段,因此,迫切需要采取緩解措施。”
澳洲能源市場調度中心的另一個問題是,如果南澳電網處于孤島狀態(tài),則必須有足夠的需求才能使同步發(fā)電機組保持在線,因為這些發(fā)電機組為系統(tǒng)提供了至關重要的強度、慣性、頻率和電壓支撐。
太陽能降低了用電需求
由于有如此多的家庭在使用屋頂太陽能,因此澳洲能源市場調度中心認為電網的運營需求可能會降至維持穩(wěn)定所需的550 MW以下。
南澳電網公司事務經理Paul Roberts在給“綠色能源技術雜志(GTM)”的電子郵件中說:“我們的電網需求甚至可能低至200 MW。”
“ 澳洲能源市場調度中心強調指出,如果南澳電網由于聯絡線斷開而與維多利亞州[電網]分離,那么在春季周末的正午時刻,情況對于電網安全穩(wěn)定尤為棘手。”
“對于澳洲能源市場調度中心和我們來說,這也是一個問題,因為我們目前無法實時了解太陽能在低壓網絡中的運行情況,也無法對其進行管理。”
盡管面臨挑戰(zhàn),Roberts表示,南澳電網“很樂意支持”州政府的可再生能源目標。
他說:“我們認為,配電網絡是實現這一過渡的核心,我們的目標是到2025年將配電網絡上可容納的太陽能數量增加一倍。”
但是,使用現有措施還能將多少太陽能注入電網尚待觀察。
澳大利亞可再生能源機構首席執(zhí)行官達倫·米勒(Darren Miller)在7月的一次采訪中說:“南澳可能緊步夏威夷后塵,成為世界上太陽能光伏普及率最高的地區(qū)。”
“目前的配電系統(tǒng)必須在中午時段容納過剩的太陽能上網,這使得一個問題成為現實,那就是太陽能確實非常棒,但是如果每個人都擁有,并且不再消耗電網能源,那么一定會產生[發(fā)電與負荷]不匹配的問題,這亟需解決。”