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      扭轉潮流:如何利用水力發電實現脫碳

      點擊:219        添加時間:2022-03-15        來源:中國電建       

      當風力減弱,太陽不再照耀,水電就會成為一個穩定、可靠的可再生能源巨頭。

      清潔能源委員會(CEC)的一份報告強調,對最古老和最成熟的可再生技術之一的投資如何能夠支持澳大利亞的能源轉型,以及需要做些什么才能最大限度地利用這一關鍵資源。

      盡管太陽能光伏等間歇性可再生能源在過去的十年中迅速增長,但澳大利亞最大的清潔能源來源之一仍然相對被忽視。

      自1914年以來,水力發電一直在澳大利亞使用,截至2020年,水力發電占該國可再生能源供應的23%。澳大利亞電力委員會最近的一份報告《水力發電:可靠能源系統的支柱》強調了這種能源如何在脫碳和取代燃煤電廠方面發揮關鍵作用。

      CEC首席執行長凱恩·桑頓(Kane Thornton)說,報告的發現有助于澄清和優化這一資源所面臨的挑戰。桑頓表示:“在過去100年里,水電做了很多繁重的工作。”

      “在正確的支持下,它可以在未來100年中繼續這樣做,在今天創造數千個就業機會,同時為未來幾代人鞏固電網的可靠性。”澳大利亞目前的水力發電能力。

      盡管澳大利亞是地球上最干燥的有人居住的大陸,但水力發電在澳大利亞有著悠久的使用歷史,1951年至1996年期間建造了大量的水電站。

      據國際水電協會(International hydropower Association)估計,在過去50年里,全球用水電替代化石燃料的做法避免了超過1000億噸的二氧化碳排放。

      2020年,澳全國總發電量為8.5GW,水電發電量約占總能源需求的6.4%。作為一種靈活的能源,水電可以作為可再生能源系統的穩定“支柱”,并可以通過調整其能源生產來滿足能源需求的變化,在滿足峰值需求方面發揮關鍵作用。

      別是,水力發電可以緩解其他可再生能源的較大變化,特別是在風能和太陽能發電產量較低的時期。隨著這些時斷時續的可再生能源價格的下降和可用性的增加,水電的穩定作用預計將變得更加重要。

      與水電盡管水力發電已經在幫助電網克服可靠性方面的挑戰,但報告顯示,澳大利亞還沒有看到其潛力的全部。澳大利亞能源市場運營商(AEMO)估計,到2040年,將需要多達50GW的可再生能源發電來取代國家電力市場(NEM)的燃煤電站。

      其中,新的可調度能源,如水力發電和大型電池存儲系統,到2040年將需要提供19GW的能源,以適應可再生能源一體化水平的提高。桑頓先生說,考慮到AEMO的預測,水電作為最成熟的可再生能源發電形式之一,將發揮巨大的作用。

      桑頓表示:“其巨大的能源存儲能力和所提供的關鍵系統服務,使其在21世紀的能源系統中處于理想的位置,以補充風能、太陽能和電池儲能的推出,并推動澳大利亞能源部門可靠、安全的脫碳。”

      隨著太陽能光伏和風能發電的創紀錄增長,預計能源市場將更接近AEMO綜合系統計劃(ISP)中最雄心勃勃的可再生能源整合方案,而不是之前預測的溫和方案。

      “水電資產不僅提供低成本和可靠的能源供應,而且對維護可靠性和維持供電至關重要。它們還提供廣泛的關鍵系統服務和靈活性,補充風能和太陽能發電,而風能和太陽能發電正日益成為澳大利亞能源組合的主導。”桑頓表示。

      “這項經過驗證的技術將與電池和更強大的電網一起工作,在面對老化的燃煤發電機和日益增加的極端天氣事件時,建立起我們能源系統的彈性。”需要投資才能掀起波瀾。

      作為一種資本密集型資源,水力發電還沒有達到電池等其他可再生能源存儲項目的部署水平。由于水力發電的高成本和復雜性,很少有項目沒有政府的財政支持,例如新南威爾士州Snowy 2.0水力發電項目的啟動就需要大量的政府投資。

      在新能源框架內,明確的市場價格信號將有助于使水力發電的價值更加清晰。這將突出水電的重要性,如中長期儲能,支持風能和太陽能的能力,以及提供故障電流和電壓控制。

      能源安全委員會(ESB)和澳大利亞能源市場委員會(AEMC)正在開發新的市場來評估這些服務,如系統實力。要認識到水電作為一種可靠且穩定的可再生能源的價值,確定其他價值測量方法將是至關重要的。

      目前,澳大利亞有120多座大大小小的水電站,主要位于東南部。

      基德斯頓抽水蓄能水電項目(Kidston Pumped Storage Hydro Project)作為澳國內第三大電力存儲設施,250MW的基德斯頓抽水蓄能水電項目展示了水電的巨大潛力

      它位于昆士蘭州北部,是澳大利亞唯一一個由私營部門開發的水電設施。該項目的建設預計將于2024年完成,屆時發出的電將直接出售給NEM,以加強該地區的能源安全。

      最大的水電項目是新南威爾士州的裝機容量為2000MW/350,000MWh的Snowy 2.0水電項目,該項目通過27公里的隧道連接兩個大壩提供電力。當能源需求較低時,水將被泵到上游大壩,當需求較高時,水將被釋放回下游大壩產生電力,提供了一個靈活的電力系統。預計“Snowy 2.0”將于2025年初開始發電。

      國家電池項目(Battery of the Nation)塔斯馬尼亞水力發電公司的國家電池項目包括塞薩納湖的抽水工程,以及Tarraleah水電計劃的潛在再開發。

      該計劃已經從澳大利亞可再生能源署(ARENA)獲得了500萬美元的資助,在計劃最終確定之前,正在尋求社會咨詢。

      澳大利亞有120多座水電站,以及3座主要的抽水蓄能(PHES)設施,水力發電將繼續在可再生能源組合中發揮不可或缺的作用。

      ARENA和聯邦政府的低排放技術聲明都明確了大規模能源存儲解決方案的重要性。全國各地目前正在開發數十個新的水電項目,大型項目的持續投資突顯了這種基本可再生能源的轉型力量。

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