福布斯網站發表署名David Carlin的文章，題目是：The Solar Revolution Is Coming: Duck! 前一句的意思是“太陽能革命正在到來”，這裡Duck是雙關語：一方面是指太陽能光伏帶來的負荷“鴨子”曲線，另一方面是指如何因勢利導應對這個鴨子曲線。
加州獨立系統運營商(CAISO)在評估加州的電力生產和需求時，首次發現了這隻“鴨子”。過去的幾十年以來，各國電網運營商掌握了需求的預測模型，並能相應地調度發電產量以隨時滿足需求。但太陽能光伏的出現為需求的計算增加了一個新的維度。與煤電、核能和天然氣發電不同，太陽能是“不可調度的”，這意味著它不能隨意增加或減少。相反，太陽能發電取決於天氣、季節和時間。太陽能的間歇性意味著電網管理者必須重新考慮如何利用常規電廠。太陽能發電越多，對常規電廠(稱為“淨負荷”)的需求就越低。在一個典型的日子裡，淨負荷圖看起來就像鴨子。早上，隨著更多的太陽能光伏上網(鴨尾巴)，淨負荷下降。當太陽最強的時候(鴨的腹部)，淨負荷在中午左右見底。然後，在傍晚時分，隨著太陽能發電量的下降和整體能源需求的增加(鴨脖子)，淨負荷迅速上升。最後，當人們睡覺時(鴨頭)，淨負荷下降。隨著太陽能發電份額的增加，鴨子的肚子會越來越深，脖子越來越長。
這隻看上去友善的鴨子讓電網調度頭疼不已。基本負荷發電廠(如煤和核電站)的建設是為了持續運行。如果因為鴨子的存在，在中午關閉這些基本負荷電廠，然後在晚上滿負荷運行是困難和昂貴的。電網管理者通常依賴天然氣作為峰荷電廠來應對需求負荷的變化，然而許多天然氣廠只在峰荷運行，在經濟上對發電商和消費者都是低效的。此外，淨負荷的大幅波動會損害電網的基礎設施。一個次優的解決方案是“削減”太陽能，限制進入電網的太陽能發電量，以平滑淨負荷曲線，但這會導致大量的可再生能源能量浪費。
我們能否將這隻鴨子“煮熟”呢?
雖然擴大太陽能光伏的使用確實存在挑戰，但也有許多有效的解決方案。首先，可以通過創建一個更大的電網系統，可以在更多的地方進行太陽能發電，可以在一定程度上平滑需求高峰負荷。
其次，確立實時的市場激勵機制也將有所幫助。目前，消費者和企業以平均價格購買電力。然而，由於供求關係的變化，電力的現貨價格變化很大。當需求量最大時，一個實時定價的智能電網將收取更多的晚間電費。這一價格信號可能會促使人們在高電價的時段減少消費，從而在一定程度上緩解需求激增。同樣，實時定價將使用戶能夠以合理的價格向電網出售電力，減少電力供應過剩期間的生產過剩。
實時定價也可以與能效措施相結合，具體來說就是消費者購買能源效率更高的產品，用更少的能源做更多的事情。自1980年以來，美國國內生產總值增長了近200%，而能源使用卻增長了不到50%，正是效率的提高減少了對電網的壓力，每年為用戶節省數十億美元。在電力供應端，電網運營商可以使用大數據和機器學習來更好地預測供需變化。
此外，不同的太陽能技術也可以發揮作用。聚光太陽能發電(CSP)利用反射鏡將太陽光線聚焦，加熱水並驅動渦輪機發電，生產更多的可調度能源，可以通過在不同地區和不同時段運行來補充光伏發電量。從生物燃料、潮汐能等其他可再生能源技術也將繼續增長，有助於實現清潔能源結構的多樣化。
最後，電池儲能是最有前途的“烤鴨”方法。現在，新的電池技術以可承受的價格實現了更大的能量儲存。在過去的十年裡，電池價格下降了近90%。許多專家認為這只是一個開始。Wood Mackenzie的一份報告預計，2018年至2024年間，電力存儲將增長1300%以上。瑞銀(UBS)分析師估計，到2030年電力儲能行業可能價值近5萬億美元。如果說20世紀10年代是“太陽能的10年”，那麼20世紀20年代很可能是“電池儲能10年”，這樣的發展將使太陽能生產商能夠儲存能量，並在需要時將其釋放到電網中，一勞永逸地解決鴨子問題。
原標題：光伏給電網帶來“鴨子”負荷曲線 什麼是最好的“烤鴨”技術?
國際能源小數據
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