【减缓气候变化方案】可再生能源渗透对电力系统天气脆弱性的影响

学术   2024-10-30 17:01   北京  

 原文信息 

原文题目

Impacts of renewable energy resources on the weather vulnerability of power systems

原文作者

Jin Zhao, Fangxing Li, Qiwei Zhang

一作单位

Department of Electrical Engineering and Computer Science, The University of Tennessee, Knoxville, Tennessee, USA; Department of Electronic and Electrical Engineering, School of Engineering, Trinity College Dublin, Dublin, Ireland

期刊名称

Nature Energy

期刊月份

2024年10月

 关键词  

可再生能源 电力系统 天气 脆弱性



研究背景

可再生能源已成为减少碳排放和减缓气候变化的有效解决方案。然而,由于其不可调度的特性,电力系统运营商倾向于将其视为电网运行的“干扰因素”或“不确定因素”。与天然气和煤炭发电等可调度能源相比,风电和太阳能光伏发电更加依赖于天气(WD),因此它们被称为WD-RES,容易受到异常天气条件的影响。考虑到电力系统设定了雄心勃勃的高渗透率可再生能源目标,全面了解可再生能源在电网最坏情况(即停电)期间的作用是一个紧迫的课题。



研究方法

本研究整理并过滤了2001年1月至2020年12月期间美国大陆48个州378个城市2156起现实世界中的大规模系统停电事件和每日天气数据。根据州级停电事件,结合了区域天气数据和WD-RES(风能和太阳能)渗透数据。通过对整理后的数据集进行统计分析、因果推断和深度学习,开展了一项综合研究。



研究结论

研究结果表明,尽管WD-RES不可调度且易受天气影响,但在高渗透率WD-RES电网中,停电强度和极端天气脆弱性得到了缓解。在高渗透率WD-RES电力系统中,WD-RES对停电的因果影响通常会降低,而且WD-RES并不是极端天气条件下停电发生的主要原因。我们的研究结果有助于讨论可再生能源整合和电力系统安全性,为电力系统弹性研究提供指导,并为未来雄心勃勃的高渗透率可再生能源目标提供参考。



编者按

本研究为分析与停电有关的可再生能源渗透率和系统脆弱性提供了通用的方法和策略。电力系统运行需要强调天气条件的影响,因为它们既可以直接导致停电,又会使电网更容易发生停电。为了减少未来高渗透率可再生能源大容量电力系统中的停电事件,开发一个密切监测天气状况的跟踪系统并在不断变化的天气和环境下及时进行运营防御至关重要。


关于我们

     这是我们推送的第4136篇文章。 3E论文速递,周一至周四每天推送两篇能源环境经济学最新研究,周五推送一篇专题文献汇总!


欢迎长按以下二维码关注我们!

点击下方阅读原文 访问文章源链接


3E论文速递
定期推送能源环境经济学最新研究,共享最新研究动向
 最新文章