基于可再生能源的未来供电系统中储能设施的优化组合

基于可再生能源的未来供电系统需要采取措施以始终保持发电与负荷的平衡。为此，人们广泛建议利用储能装置和备用电厂，而最佳组合仍有待探索。在本工作中，我们提出了一种建模方法，用于系统性地研究以风能和太阳能为主要电力来源的未来供电系统场景。通过将备用视为仅具有能量成本的从属电力来源，该方法不依赖于备用电厂的实际满负荷小时数。将该方法应用于德国的多年气象数据，确定了储能装置与备用电力的成本优化组合。我们发现，即使在具有显著过剩发电能力的场景中，仍需要放电功率与平均负荷同等量级的储能装置或备用电厂，以始终保持系统平衡。此外，这些容量似乎仅在多年周期中的某些年份才被需要。我们的结果表明，社会对电力随时可用的需求可能仅通过安装过剩容量即可满足，但必须在安装额外备用、储能或发电容量之间找到平衡。