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术语表 · 电网与市场

弃电(限电)

由于电网、市场或系统约束,有意把机组(通常是风电或光伏)的出力压到其可发水平以下。

能发电的电厂被指令或自行选择少发电,就是弃电。对风电和光伏来说,损失的是边际成本为零的电量。原因分为三类:

  • 网络阻塞:输电线路无法把电送到负荷中心(德国北部、德州西部、内蒙古很常见)。
  • 系统安全:运营商必须保持足够的同步机组在线,以提供惯量、电压控制或备用。
  • 经济原因:电价跌到零以下,发电量不享受补贴的机组会减少出力(见负电价)。
弃电率 = 弃电量 / (发电量 + 弃电量)

典型弃电率:近年德国弃掉约 3–4% 的可再生能源发电量,再调度和补偿费用每年超过 30 亿欧元(Bundesnetzagentur)。2023 年加州(CAISO)弃掉约 3.4 TWh 的风电和光伏,集中在春季中午。中国建设特高压输电线路后,弃风率从 2016 年的约 17% 降到约 3–4%。

一定程度的弃电在经济上是合理的:建设足够的电网或储能去吸收每一度电,花的钱比这些电本身还多。研究(NREL、IEA)常发现,在波动性可再生能源占比很高时,最优弃电率为百分之几。解决办法包括 HVDC 线路、储能、灵活负荷、电解槽和更好的市场设计。

相关术语

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  • 波动性可再生能源(VRE)

    出力随天气和时间变化、无法完全调度的可再生能源发电,主要是风电和光伏。

  • 负电价

    低于零的批发电价,此时缺乏灵活性的供应超过需求,发电商要倒贴钱才能送电。

  • 跨国/跨区联络线

    连接两个国家、地区或市场区域电网、使它们可以相互交易电力的交流或直流输电线路。

  • HVDC(高压直流输电)

    以直流方式输送大功率电力的输电技术,远距离损耗更低,还能连接不同步的电网。

  • 鸭子曲线

    光伏占比高的电网中一天的净负荷形状:中午光伏大发时深度下凹,傍晚陡峭爬升。

  • 逆变器削峰

    光伏阵列可提供的直流功率超过逆变器交流额定值时,逆变器把输出限制在最大值而损失的电量。