随着澳大利亚燃煤电厂逐步关闭,太阳能、风能等可再生能源不断增加,曾稳定电网的大型旋转涡轮机也在减少。同步调相机(连接到电网并旋转的大型电机)并不发电,却有助于维持电压,因此再次受到关注。澳大利亚能源市场运营商(AEMO)计划在因可再生能源和电池规模扩大、化石燃料电厂关闭而预计将出现或已经出现系统强度不足的地区,增设同步调相机。
背景与脉络
传统大型发电机在发电的同时也会旋转,并有助于稳定电网。煤电厂关闭后,减少的不只是发电量,能够缓冲电网冲击的旋转涡轮机也会消失。太阳能、风能发电和电池通常通过逆变器(将直流电转换为交流电的装置)供电,但常规逆变器不会自动提供过去大型旋转发电机所具备的增强系统强度功能。
同步调相机是连接到电网并旋转的大型电机。它看起来与发电机相似,但并不发电。它通过旋转吸收电网冲击,并在电压不稳定时帮助电压恢复到正常运行范围。电池可以提供部分稳定功能,但无法取代所有功能。
自2000年以来,澳大利亚电网的电压标准为230伏,允许范围为最高高于该标准10%、最低低于该标准6%。电压可以比作水管中的水压。文章提出的担忧是,如果电力需求突然变化,或大型电厂意外停运等情况发生,电压就可能变得不稳定,进而导致停电或家电受损。
同步调相机并非新发明。它已使用一个多世纪,过去曾广泛用于稳定电网,但随着电网技术发展,其必要性有所降低。如今,随着供电结构发生变化,对它的需求再次上升。澳大利亚多个州已经安装同步调相机,以保障电网可靠性;是否需要进一步安装,取决于煤电厂关闭的速度。
这意味着什么
提高可再生能源占比,并不只是更换发电能源。随着煤电厂承担的稳定功能减少,电网也需要配备相应设备加以弥补。同步调相机不是新增供电设施,而是在电压波动时帮助电网维持稳定的设备,因此它应对的是不同于扩大可再生能源发电量的另一项挑战。
这也是安装位置和规模十分重要的原因。研究认为同步调相机有效,但成本较高。因此,文章引述的研究得出结论:应在需要的地方安装合适规模的设备。AEMO的计划也重点关注因可再生能源和电池规模扩大、化石燃料电厂关闭而预计将出现或已经出现系统强度不足的地区。关键在于,所需设备及其安装时间可能会因电厂关闭速度和各地的不足情况而有所不同。
例如,如果某个地区的煤电厂关闭,而可再生能源和电池规模扩大,那么除了考虑如何替代供电量,还需要研究如何确保电压稳定功能。安装同步调相机可以成为一种补救措施,但仅凭现有材料,无法判断该地区实际需要安装多少台。
同步调相机不是发电厂的替代品。它是用于增强电网电压稳定性的设备;要发挥其安装效果,必须合理确定位置和规模。
已确认的事实与尚不清楚之处
已确认的事实
- 澳大利亚的煤电厂正逐步关闭,太阳能、风能等可再生能源不断增加。
- 随着煤电厂关闭,曾为稳定电网作出贡献的大型旋转涡轮机也在消失。
- 同步调相机不发电,而是通过旋转帮助稳定电压并吸收冲击。
- AEMO计划重点在预计将出现或已经出现系统强度不足的地区增设同步调相机。
- 研究认可同步调相机的效果,同时指出其成本较高,因此应合理确定安装位置和规模。
尚不清楚之处
- 尚未公布澳大利亚计划安装同步调相机的具体地点和数量。
- 设备安装成本及资金来源尚未明确。
- 尚未具体说明,所需增设设备的规模和时间将如何随煤电厂关闭速度而变化。
读者可以关注什么
- 有必要关注澳大利亚电网可靠性后续计划是否会具体公布同步调相机的安装地点和数量。
- 既然同步调相机被介绍为成本较高,那么在公布安装计划时,也可以留意是否会一并公开成本及资金筹措方式。
- 查看各地区电网规划时,除了关注发电量替代,也值得了解将由哪些设备补足因煤电厂关闭而减少的电压稳定功能。




















