可再生能源如何进行调峰

根据《国家发展改革委 国家能源局关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》（发改能源〔2019〕807号），在各地测算的基础上，我们统筹提出了各省级行政区域2020年可再生能源电力消纳责任权重，现印发你们，请认真组织落实。

一、各省级能源主管部门会同经济运行管理部门要切实承担牵头责任，按照消纳责任权重认真组织制定实施方案，积极推动本行政区域内可再生能源电力建设，推动承担消纳责任的市场主体积极落实消纳责任，完成可再生能源电力消纳任务。各地要在2021年2月底前向国家发展改革委、国家能源局报送2020年可再生能源电力消纳责任权重完成情况。

二、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、内蒙古电力（集团）有限责任公司要切实承担组织责任，密切配合省级能源主管部门，按照消纳责任权重组织调度运行部门和交易机构等，认真做好可再生能源电力并网消纳、跨省跨区域输送和各类市场交易。国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司所属省级电网企业和内蒙古电力（集团）有限责任公司要在2021年1月底前向省级能源主管部门、经济运行管理部门和能源派出监管机构报送2020年本经营区及各承担消纳责任的市场主体可再生能源电力消纳量完成情况。

三、国家能源局各派出机构要切实承担监管责任，密切配合省级能源主管部门，按照消纳责任权重积极协调落实可再生能源电力并网消纳和跨省跨区交易，对监管区域内各承担消纳责任市场主体的消纳量完成情况、可再生能源电力交易情况等开展监管。各派出机构要在2020年12月底前，向国家能源局报送监管报告。

国家发展改革委、国家能源局有关部门将加强跟踪监测，计划2020年9月组织开展全国可再生能源电力消纳责任权重执行情况评估，并根据评估情况督促各省级能源主管部门、各电网企业、各派出机构进一步落实2020年可再生能源电力消纳责任，研究提出2021年可再生能源电力消纳责任权重初步安排。

因为直接用可再生能源发电导致电网的调峰压力非常大，巨大。弃风弃光弃水问题很严重。储能是提高电网调节能力的最佳手段之一。目前应用最多的是抽水蓄能，其次也有储热、电化学电池、压缩空气的各种技术路线。

本质上电制氢也是储能的一种。在电网下调峰能力不足的时候（即出现弃电的时候），将弃电部分用来制氢，或者在夜间负荷低的时候，用低价电制氢，在需要的时候，不管是发电还是直接燃烧，取用储存的能量。

用氢作为能源发电，两步过程中能量难免会有损失，但是其实仔细琢磨一下，还是可行的，主要是得采用廉价易得的电能来电解之制氢，像大规模的太阳能、风能都是很好的清洁能源。

提高电解制氢的效率后，能量从太阳能转移到氢能源里。由于氢气能量密度大，移动性好，不受天气影响，所以用氢气作为汽车的驱动能源还是很不错的选择，清洁环保。这其中最主要的还是得提高制氢的效率和氢转化为电和动力的效率。

可再生能源制氢的用处

可再生能源制氢有它的优势，采用了可再生能源，以风光水等等可再生能源为载体，以氢气作为一个二次能源的载体，在能源转型中可以和电力互为补充，以实现工业、建筑、电力、交通运输等产业互联。

目前广泛使用的氢源主来自化石燃料、电解水和化工副产氢。此外，生物质制氢、核能制氢和光催化制氢正在研究，还没达到工业化应用的水平。可再生能源制氢只能选择电解水制氢，化石燃料制氢和化工副产氢都是有碳排放的。

阿斯托里亚发电公司（Astoria Generating Co.）与西门子签署了一项合同，建造两台SeaFloat发电驳船，这些驳船将配备八台西门子SGT-A65燃气轮机，替代位于纽约市布鲁克林上海湾Gowanus发电站的四艘现有发电驳船，进行更清洁、更高效的能源生产。西门子将在两艘新建的SeaFloat上预装高效发电设施，每艘发电驳的发电量约为300兆瓦。使用SGT-A65燃机的新电站对比旧的发电设施将发电效率提升50％，显著减少诸如二氧化碳和一氧化碳的排放。

要求苛刻的能源市场

随着纽约能源市场的变化，并朝向更多间歇性能源过渡，纽约市需要在减少排放的同时保持其供电的可靠性。对于超过850万人口，希望在2030年实现可再生能源占比达到70％。当太阳能和风力发电不能满足需求，像Gowanus发电站这样，可以快速启动的调峰机组将会变得尤为重要，特别是对布鲁克林西南部等供电容量不足的地区。新的发电设施将提供可靠性，同时减少排放，并提供根据需要灵活地部署可移动发电驳。

Gowanus电站最初的四艘发电驳容量是为640兆瓦，建于上世纪70年代初期，已接近使用寿命。通过西门子提供的两艘新型发电驳，Astoria发电公司将能够淘汰现有的驳船，将驳船的总数从4个减少到2个，并且还可以淘汰附近的Narrows发电站的两个驳船。西门子将提供8台SGT-A65燃气轮机发电机组，每个驳船4台，连同西门子控制系统，机组以天然气作为主要燃料。

Astoria项目的SGT-A65（工业Trent 60）航改燃气轮机在简单循环时功率高达76 MW，效率为41.8％。这些机组具有快速的冷启动能力和较高的循环寿命，可以为电网快速增加功率，以补偿波动和可变的可再生能源和其他能源，从而使其成为调峰市场的理想解决方案。SGT-A65燃气轮机已在全球销售超过115台，拥有超过180万小时的工作经验。

西门子和Astoria还签署了一项为期20年的长期服务协议，该协议将有助于支持燃气轮机和发电机的最佳运行效率。该合同包括零件服务、维修、现场服务、程序管理以及西门子Omnivise数字服务产品组合的产品，包括远程监控和诊断。

西门子天然气与电力公司发电首席执行官Karim Amin表示：「作为整体解决方案，新型SeaFloat发电驳将有助于减少纽约市的排放，并为本地电网稳定提供可靠的备用电源。SeaFloat解决方案结合了我们高质量发电技术以及电网控制所需的机动性和灵活性技术。」

Astoria发电公司首席执行官Mark Sudbey表示，「随着纽约的能源市场不断变化，更多地依赖于风能和太阳能等间歇性能源，我们需要保证供电可靠性。西门子先进的燃气发电装置将为纽约人提供可快速启动的发电资源，同时减少排放。更重要的是，由于它们安装在驳船上，有更好的气候适应性，适应海平面上升和风暴潮等气候变化，如果其他地方需要电力，它还也可以将其移动。」

SeaFloat解决方案

多种型式的SeaFloat电厂可以在负荷高峰期或停电期间用作现有电厂的基荷（Base Load）或紧急备用，并在发生人道主义灾难时提供快速供电。SeaFloat电厂甚至与海水淡化联动，以提供有助于预防疾病的清洁饮用水。多种燃气轮机框架以及联合循环配置，可以为客户开发满足特定要求的解决方案。

西门子SeaFloat电厂设备可靠，经过改装，可用于海上漂浮系统。SeaFloat电厂可以部署在海洋或主要河流可到达的任何地点，几乎不需要土地购置投资。

SeaFloat设计为尽可能小，并且事实上定义了功率密度的新标准。由于工厂化建造和大部分调试工作都是在造船厂中严格控制的生产条件下，使用标准化设备进行的，因此可以缩短交货时间。该预装设计也不会干扰任何所需的陆上基础设施，例如变电站、输电线路和线路走廊。这样可以大大减少此类基础设施项目所需的总时间。

典型应用包括岛屿等偏远地区的电源，海岸线或主要河流（例如化工厂和海水淡化厂）的工业区开发以及新的工业区域开发。

有关SeaFloat电厂的更多信息，请访问此处 [1] 。

Floating Power Plants to Support New York's Renewable Energy Strategy

SeaFloat to provide reliable peaking power for New York City's renewable ambitions, boosting power generating efficiency by nearly 50%.

https://www.tdworld.com/renewables/floating-power-plants-support-new-yorks-renewable-energy-strategy

Sep 18, 2019

参考文献：

一是可再生能源优先、气体能源支持，因地制宜的多元能源结构。在能源的增量上优先利用可再生能源，清洁的气体能源对其作为补充和调节。因地制宜是指，不同地区资源条件不同，我们需要根据当地自然条件，因地制宜地设计或建立适用于当地的能源结构。

二是分布式为主、集中式为辅，相互协同的可靠供应模式。可再生能源最有效的利用方式是就近利用，就近分配。而气体能源可以根据需要分布式或集中式利用，既可以作为分布式可再生能源的调峰支持，也可以是分布式供应不足时的补充。

三是供需互动，有序配置、节约高效的平衡用能方式。首先，消费者在用能的同时，也可能产能，既是能源需求者，也是能源供应者。而供需双方的地位将趋于平等。其次，为了提高系统可再生能源接受程度，需求侧应响应供应侧，优先配置可再生能源。最后，还应充分发掘供需两侧的可调控资源，实现平衡用能、节约用能。