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术语表 · 电网与市场

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。

波动性可再生能源(VRE)指瞬时出力由资源条件而非运营方决定的电源:主要是光伏和风电,还包括径流式水电、潮汐能和波浪能。IEA 用四个特性描述 VRE:波动性、不确定性(预测误差)、地点特定性,以及通过电力电子设备非同步并网。

2025 年风电和光伏合计约占全球发电量的 17%(Ember),2015 年只有约 4%。有些电力系统的全年占比高得多:丹麦风光合计超过 55%,南澳大利亚约 70%,西班牙和德国超过 40%。

IEA 把 VRE 并网分为六个阶段。占比较低时(约 5% 到 10% 以下),影响很小。超过约 15% 到 25% 后,系统需要更多灵活性:互联、储能、需求响应、灵活电源和更准的预测。占比很高时,弃电、负电价、容量可信度下降和系统惯量减少等问题会成为核心。

VRE 还会遇到价值缩水:各电站出力高度同步,在它们发电最多的时段,市场电价反而下跌。这种“自我蚕食”效应体现在光伏捕获率上,2024 年欧洲多个市场的光伏捕获率已跌到基荷电价的 60% 以下。

相关术语

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  • 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。

  • 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。

  • 容量可信度

    某种资源的额定容量中可以指望用来满足峰值负荷的比例,用于充裕度规划和容量市场。

  • 惯量(电网)

    同步旋转的发电机和电动机中储存的动能,能抵抗电网频率的突变。

  • 可调度电源

    出力可以按运营商要求安排、调高或调低,不受天气影响的电源。

  • 构网型逆变器

    自行建立电压和频率基准的逆变器,表现为电压源,能稳定弱电网并提供虚拟惯量。