可再生能源企業力爭實現全天候供電——《華爾街日報》

風能和太陽能開發商正在制定精細計劃，以實現全天候的可再生能源供電——隨着全球各國轉向綠色能源，這已成為行業追求的聖盃。

可再生能源以不可靠著稱，僅在風吹日曬時才能發電。項目開發商、公用事業公司和電網運營商正嘗試通過多種方案應對這一挑戰，包括建設超大規模的可再生能源產能、利用電池儲存過剩電力，以及運用算法優化項目經濟模型。

幾年前，ReNew Energy Global公司提出可通過在全國不同地區建設風光電站——其總髮電量可達合同供電量的三倍——並藉助智能軟件協同調度，從而為印度電網提供穩定電力。

ReNew首席執行官蘇曼特·辛哈表示，這個計劃於年初投產的項目預計將像煤電或燃氣電廠那樣穩定運行，使公用事業公司能在用户需要時提供可靠電力。

“這讓（印度公用事業公司）更容易消納更多可再生能源，“他説。

擴建產能成本高昂，項目總投資約12億美元。為增加收入，ReNew計劃利用計算機模型預測最佳時機，將多餘電力出售給電價相對較高的印度現貨市場。

西門子歌美颯（Siemens Gamesa）正在英格蘭赫爾市等地的工廠生產風力渦輪機，並致力於將風電場與儲能系統相結合。圖片來源：保羅·埃利斯/法新社/蓋蒂圖片社即便如此，該項目仍無法保證100%按需供電——開發商表示，僅靠可再生能源和電池實現這一目標仍過於困難且成本高昂。

隨着各國逐步淘汰導致氣候變暖的化石燃料，增加太陽能和風能在電力結構中的比重，全球企業都面臨着類似挑戰。

例如在美國，弗吉尼亞州電力公司AES集團正為試圖大幅降低用電相關碳排放的大型企業提供24小時可再生能源供電合約，該公司清潔能源業務部門總裁萊昂納多·莫雷諾表示。

在2021年與谷歌達成的首份此類協議中，AES承諾新建足夠多的可再生能源設施，確保在合約90%的時間內為Alphabet公司旗下弗吉尼亞數據中心供電。莫雷諾稱，為此AES對不同地點的風能、太陽能和儲能系統的數千種配置方案進行數據測算，以匹配谷歌所需的用電時間和電量。與ReNew類似，AES最終建設的發電容量是谷歌數據中心所需基礎負荷的三倍多。

AES後來與微軟公司簽署了類似協議，目前正與國防部商討此類方案是否適用於其電力採購，莫雷諾先生表示。

建設如此大規模的可再生能源設施存在侷限性。莫雷諾指出，除了高昂成本外，還需佔用大量土地，且在全球某些地區無法實施。要實現全天候100%可再生能源供電，所需電池儲能規模在當前經濟條件下尚不可行。

美國大型太陽能設施主要承建商Solv Energy LLC工程副總裁唐尼·加拉格爾表示，許多可再生能源開發商將電池與太陽能電站結合，在日照充足、發電高峯且電價較低的白天儲存部分能源，待夜間太陽能供應下降而電力需求和價格攀升時釋放電能。

加拉格爾稱，這種策略在加州等地區尤為重要——根據美國能源信息署數據，2021年該州太陽能發電佔比約25%，風能佔8%。正午時分大量太陽能電池板集中供電常導致電力過剩，州電網運營商難以消納。

“如今在加州幾乎找不到不配備電池的項目，“他表示。

總部位於西班牙的風電場開發商和渦輪機制造商西門子歌美颯可再生能源公司(Siemens Gamesa Renewable Energy SA)也在研究如何將其項目與電池以及能將能源儲存在氫氣中的系統最佳結合，該公司的創新和產品負責人波爾·斯卡貝克(Poul Skjærbæk)表示。

位於加利福尼亞州的一個AES電池站點儲存來自可再生能源的電力以供後續使用。圖片來源：patrick t. fallon/Agence France-Presse/Getty Images在印度，隨着風能和太陽能的發電量增長至全國發電量的12%左右，該國的電力分銷公司正努力應對電力供需不匹配的問題。當陽光和風力充足時，這些項目可以產生大量電力，但在一年中，它們可能只發揮出30%或更少的全部產能。

2019年，政府嘗試通過招標解決這一問題，要求投標的可再生能源項目每年至少達到80%的全容量運行，每月至少70%——這是印度最接近實現風能和太陽能等能源全天候供電的一次嘗試。政府還對未達到這些目標的情況設定了嚴厲的處罰。

由高盛集團(Goldman Sachs Group Inc.)支持的ReNew公司計算得出，通過“超配”安裝容量可以達到這些目標，ReNew的企業戰略負責人曼雅·拉詹(Manya Ranjan)表示。

總體而言，ReNew公司正在印度西北部陽光充足的拉賈斯坦邦建設400兆瓦的太陽能項目，同時在西南部的卡納塔克邦和馬哈拉施特拉邦開發900兆瓦的風能項目。能夠晝夜發電的風力有助於平衡太陽能發電的高峯和低谷。

ReNew數字與分析團隊負責人帕魯爾·阿加瓦爾表示，該公司正利用電池在午間高峯時段儲存太陽能，並在傍晚需求上升時釋放。此外，公司大量依賴計算機建模——包括對其風力渦輪機和太陽能陣列的數字模擬、天氣預報數據，以及向其供電的四家公用事業公司的電力需求預測。

蘭詹先生指出，這種建模幫助ReNew在現貨市場上以最高利潤擇時出售多餘電力。

他稱這些銷售"將為你帶來額外收益”。

ReNew Power首席執行官蘇曼特·辛哈在印度卡納塔克邦的風電場，該設施是公司全天候可再生能源項目的一部分。圖片來源：ReNew POWER聯繫記者弗雷德·德沃夏克，郵箱：[email protected]

本文發表於2023年1月5日印刷版，標題為《可再生能源企業致力提供24小時電力供應》。