量化可再生能源大规模应用的多尺度与多资源影响
系统与控制
2023-07-21 v1 系统与控制
摘要
可再生能源的波动性与间歇性给电力系统运行带来了若干挑战，包括弃电与电价波动。在可再生能源占比较高的电力系统中，可再生能源供给与电力负荷的共变性会加剧这些后果。在本研究中，我们考察了可再生能源共变性在多个空间与时间尺度上对纽约州电力系统的影响，该系统正经历向更高比例可再生能源发电的重大转型。我们刻画了可再生能源发电资源与电力负荷的时空共变性，并探究气候变率对电价波动的影响。我们采用了一种精确简化的纽约电力系统表征，其整合了额外的风电与光伏资源，以在2030年前达成该州的能源目标。我们的结果表明，可再生能源资源相对年均值的偏差可达17%，但不同资源组合可将整体偏差降至约8%。在小时尺度上，可再生能源波动性显著更大，可能较平均值上下浮动达100%。这导致年均电价出现9%的波动，且价格尖峰出现频率的波动可达56%。虽然年度平均价格波动性主要受水电可用性的影响，但日度与小时度价格波动性受太阳能与风能可用性的影响。
引用
@article{arxiv.2307.11076,
title = {Quantifying the multi-scale and multi-resource impacts of large-scale adoption of renewable energy sources},
author = {Elnaz Kabir and Vivek Srikrishnan and M. Vivienne Liu and Scott Steinschneider and C. Lindsay Anderson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11076},
year = {2023}
}