南澳大利亚州如何在转向100%可再生能源的同时可靠地运行

尽管批评尽管该州在可再生能源方面的雄心与南澳大利亚州不相上下，但该州仍在努力到本世纪中叶实现碳中和)，这将意味着搬到100%可再生电力在接下来的15-20年。

最大的挑战将是在晚上满足2-3小时的高峰需求，而此时风力发电量恰好较低。这将需要混合不同的技术和策略，包括太阳能、风能、储能，可能还需要与新南威尔士州建立新的互联网络。

问题在于一些可再生能源技术的可变性质——风力涡轮机只在有足够的风力时发电，太阳能电池板只在有阳光时发电。beplay苹果官网但需求峰值偶尔会与可再生能源发电量低的时期重合，就像几周前的热浪一样．尽管有足够的燃气发电能力来弥补缺口，但当时并不是全部可用，实施局部停电．

如果没有战略准备，随着风力和太阳能发电场的发展，这些事件在未来将更加难以处理，特别是如果南澳和维多利亚州之间的互连在关键时刻出现故障。

但我们可以在短期(未来2-3年)和中期(未来十年)做一些事情，在100%使用可再生电力的道路上创建一个可靠的系统。

短期内

关键是，挑战时期将是不频繁，只持续几个小时．煤电或核电站在满负荷连续运行时运行得最好，但它们在运行中过于缺乏灵活性，无法在需求高峰时填补空白。它们也太昂贵、太危险、建造速度太慢。

因此，在短期内，我们需要安装灵活且可分派的选项(即能够在需要时生成)。选择包括开式循环燃气轮机(ocgt)，最好每个都有一个专用的气体存储;集热太阳能热发电(CST);和电池。有了正确的政策，这些技术可以为2-3年内达到供应峰值做出重大贡献。

目前已经为南非提出了320兆瓦的OCGT容量．这些发电机的优点是资本成本低，而且由于它们不经常运行，因此年运行成本低。它们可以在大约10分钟内从冷状态启动，而煤电则需要一天。OCGT业主将获得补偿，因为他们的单位一直处于待命状态，随时准备在我们需要时出动。ocgt在使用可再生燃料(生物燃料、氢和氨)时也是可持续的。

已经有了几点建议用于奥古斯塔港附近的CST电站。最初可安装约100MW。随后，随着全球CST市场的扩大和成本的下降，可能会增加更多的模块。为了将CST用于晚高峰需求时期，我们需要支付一个时间变量上网电价或者是合同规定的那段时间内供应的最高价格。

电池价格迅速下降随着大规模生产的开始，它们也可以在短期内做出重大贡献。与住宅和商业屋顶上的太阳能电beplay苹果官网池板一起，电池可以帮助减少对电网的总体需求。住宅和商业太阳能业主应该在需求高峰时提高电价，鼓励他们安装电池，从而增加自我消费的经济储蓄，以及将产生的多余电力接入电网的收益。

虽然应该建设更多的太阳能和风力发电场，但它们也应该与灵活、可调度的可再生能源发电相平衡。在没有联邦政府支持的情况下，为了推动CST和大型电池的实施，SA可以举行反向拍卖，就像堪培拉那样．

为了抵消(至少是部分)高峰电价的上涨，并帮助电力用户减少不必要的需求，状态而且联邦政府也应该扩大他们的能源效率项目。

中期

在全球范围内，我们正处于向“智能”电网过渡的开端电力需求是可以改变的客户和电力公司几乎是在瞬间完成的。公用事业公司要做到这一点，就需要签订一份合同，以奖励偶尔或部分“卸载”(即短时间内关闭空调、冰箱或热水)的客户。目前在美国，只有一些用电大户，如炼铝厂，受到了减产的影响。

为了将此扩展到住宅和小型商业客户，我们需要某种“智能”开关。这些装置可以远程操作，切断耗电电器的电源。而这些技术已经存在了对于智能减少需求，可能需要5-10年的时间来大规模生产并大规模推广。

对电网来说，最便宜的电力储存形式是抽水蓄能．这是指在非高峰时期产生的多余电力——例如在中午由风能和太阳能产生的电力——被用来从低水库抽水到高水库。在高峰时期，水从上层水库释放出来，流经涡轮机，发电。

抽水蓄能良好的作为雪山水力发电计划的一部分，甚至可以在图穆特河上找到它。尽管南澳利用河流进行水力发电的潜力微不足道，但它似乎有相当大的潜力，可以将海水抽入沿海丘陵的许多小型水库。由澳大利亚国立大学的安德鲁·布莱克克斯领导并由ARENA资助的一个研究小组，正在对此进行调查．

另一种选择是构建一条新的输电线路可经由布罗肯希尔直接前往新南威尔士州东部。尽管这样一条线路需要十年的规划和建设，而且造价昂贵，但它将使国家电力市场的电网更具弹性和可控性，并将南澳大利亚州的可再生能源发电(风能和未来可能的地热)和新南威尔士州西部(太阳能和风能)与东部的需求中心连接起来。由于这将是宝贵的国家基础设施，费用可以由联邦政府和州政府共同承担。

100%可再生的未来

在未来20年里，南非完全可以实现100%连续使用可再生电力的目标。可靠性和稳定性的重要要求是多样化的可再生能源，特别是可变和灵活调度技术、存储、风力和太阳能发电场的地理分散、智能需求管理、能源效率以及连接澳大利亚和新南威尔士州的新连接器之间的平衡组合。

此外，CST, ocgt，电池与适当的逆变器，和同步冷凝器都可以为稳定和100%可再生的SA做出贡献。

作为长期投资的驱动因素，国家碳价格稳步上升至较高水平将弥补燃烧化石燃料的环境成本。此外，可再生能源目标(RET)应从2020年延长到2030年，并扩大规模。我们还应该为CST建立单独的目标，包括热存储和大规模存储。最后，NEM的目标和它的几个规则必须改变．

然而，即使没有国家驱动，南非也可以将其电网改造成可再生的、可靠的和负担得起的电网——在这个过程中，向其他州展示如何做到这一点。