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據(jù)美國(guó)能源信息署的數(shù)據(jù)，隨著加州太陽(yáng)能發(fā)電量的增加，加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（CAISO）的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商發(fā)現(xiàn)，在太陽(yáng)能發(fā)電量趨于最高的一天中，凈負(fù)荷（減去可變可再生能源發(fā)電量后的剩余需求）有所下降。當(dāng)為典型的一天繪制負(fù)荷圖表時(shí)，可以看到凈負(fù)荷曲線在中午大幅下降，然后在晚上太陽(yáng)能發(fā)電量下降時(shí)急劇上升，如此形成的曲線看起來(lái)像鴨子的輪廓，因此這種模式通常被稱為“鴨子曲線”。隨著加州太陽(yáng)能發(fā)電量的持續(xù)增長(zhǎng)，中午凈負(fù)荷的下降幅度越來(lái)越大，給電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了挑戰(zhàn)。


電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商需要隨時(shí)平衡一個(gè)地區(qū)的發(fā)電量和電力需求。在大多數(shù)消費(fèi)者睡覺和許多企業(yè)關(guān)門的時(shí)候，需求在一夜之間是最低的。早上，隨著人們醒來(lái)，企業(yè)開始營(yíng)業(yè)，需求開始增加。需求全天保持上升，晚上隨著人們下班回家和居民用電量的增加而略有上升，然后在深夜再次下降。

但是，與傳統(tǒng)發(fā)電廠（例如核能、燃煤和天然氣發(fā)電廠）不同，太陽(yáng)能和風(fēng)能資源不能隨意充分調(diào)度以滿足需求，公用事業(yè)公司在一些時(shí)刻不得不削減這些資源以保護(hù)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)。太陽(yáng)能只在白天產(chǎn)生，中午太陽(yáng)最強(qiáng)時(shí)達(dá)到峰值，日落時(shí)減弱。隨著更多的太陽(yáng)能發(fā)電量上線，傳統(tǒng)發(fā)電廠在中午的使用頻率降低，鴨子曲線愈加明顯。

鴨子曲線意味著兩個(gè)與太陽(yáng)能應(yīng)用增加有關(guān)的挑戰(zhàn)。第一個(gè)挑戰(zhàn)是對(duì)電網(wǎng)壓力。從中午到深夜，傳統(tǒng)發(fā)電廠對(duì)電力的需求急劇波動(dòng)，此時(shí)能源需求仍然很高，但太陽(yáng)能發(fā)電量已經(jīng)下降，這意味著傳統(tǒng)發(fā)電廠（如天然氣發(fā)電廠）必須迅速增加電力生產(chǎn)，以滿足消費(fèi)者需求。這種快速增長(zhǎng)使電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商更難實(shí)時(shí)匹配電網(wǎng)供應(yīng)和電網(wǎng)需求。此外，如果生產(chǎn)的太陽(yáng)能超過(guò)了電網(wǎng)的使用量，運(yùn)營(yíng)商可能不得不減少太陽(yáng)能發(fā)電，以防止過(guò)度發(fā)電。

另一個(gè)挑戰(zhàn)是經(jīng)濟(jì)方面的。鴨子曲線的動(dòng)態(tài)性會(huì)挑戰(zhàn)可調(diào)度發(fā)電廠的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)閷?dǎo)致該曲線的因素減少了傳統(tǒng)發(fā)電廠的運(yùn)行時(shí)間，從而導(dǎo)致電費(fèi)收入減少。如果收入的減少使發(fā)電廠的維護(hù)變得不經(jīng)濟(jì)，電廠可能會(huì)在沒有可調(diào)度的替代品的情況下退役。在凈需求波動(dòng)很大的系統(tǒng)中，可調(diào)度電力的減少使電網(wǎng)管理者更難平衡電力供需。

然而，鴨子曲線也為能源儲(chǔ)存創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。大規(guī)模部署電池等儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以將白天產(chǎn)生的一些太陽(yáng)能儲(chǔ)存起來(lái)，并在日落后釋放出來(lái)。中午儲(chǔ)存太陽(yáng)能發(fā)電會(huì)使鴨子的曲線變平，晚上調(diào)度儲(chǔ)存的太陽(yáng)能發(fā)電會(huì)縮短鴨子的“脖子”。加利福尼亞州正在迅速建設(shè)電池存儲(chǔ)；從2018年的0.2吉瓦增長(zhǎng)到2023年4月的4.9吉瓦，預(yù)計(jì)加州運(yùn)營(yíng)商在今年年底前在該州再建造4.5吉瓦的電池存儲(chǔ)容量。

鴨子曲線并不是加州獨(dú)有的，它越來(lái)越多地發(fā)生在美國(guó)其他地區(qū)和世界各地，因?yàn)檫@些地方的太陽(yáng)能發(fā)電份額正在增加。

原標(biāo)題： 隨著光伏占比增加，美國(guó)加州電力負(fù)荷“鴨子曲線”日益凸顯！