模型显示气候变化可能会导致未来太阳能发电的中断

气候变化可能会影响并网太阳能发电系统的未来稳定性——这是澳大利亚可再生能源转型规划中需要考虑的问题。悉尼新南威尔士大学的研究人员进行的建模显示，破坏性太阳能发电事件(称为斜坡)的强度、频率和持续时间将在下个世纪发生显着变化。发表在《科学报告》上的研究结果可能有助于为澳大利亚未来太阳能基础设施的发展提供信息。

并网太阳能发电系统(有时称为大型光伏发电(PV))是澳大利亚发展最快的可再生能源技术。

由于太阳能依赖于将阳光直接转化为电能，因此由于云量、一天中的时间、季节周期和位置等因素，发电量存在固有的可变性。突然的变化可能导致电力供需之间的不匹配，如果不加以管理，可能会导致停电或电网完全故障。

“太阳能光伏发电受到气候因素的影响，这使得它容易受到气候变化的影响，”该研究的主要作者、博士生ShuklaPoddar说。光伏与可再生能源工程学院候选人。“例如，云层经过太阳能电池板的方式的变化可能会导致突然减少(斜坡下降)或增加(斜坡上升)，从而导致电压波动和停电。”

2022年，澳大利亚总发电量的35.9%来自可再生能源，其中太阳能是电网中最大的可再生能源贡献者。随着澳大利亚计划进行大规模光伏部署，包括澳大利亚鲍威尔溪的世界上最大的太阳能发电厂，随着澳大利亚对大型太阳能的依赖不断增加，对未来坡道进行建模对于确保稳定发电至关重要。

该研究的合著者、光伏与可再生能源工程学院讲师MerlindeKay副教授表示：“使用太阳能等可变性更强的可再生能源会影响电网的稳定性，因为它们可以在云层经过时间歇性地提供电力。”。“因此，这项工作对于负责管理和维护可靠电力网络的电网运营商来说至关重要，以了解这些斜坡事件将如何随着气候变化而变化，以便他们能够相应地规划这种采用。”

管理太阳能发电坡道

在这项研究中，该团队利用区域气候预测来模拟中高排放情景下澳大利亚到2100年的太阳能发电量。他们发现，在东海岸和澳大利亚北部部分地区，斜坡事件可能会变得更长、更频繁，但其规模可能会缩小。在高排放情况下，这些变化更为显着——澳大利亚目前正面临这种情况。

波达尔说：“总的来说，这意味着我们预计随着气候变化，太阳能坡道在下个世纪将变得更加普遍，尽管这确实因地点和未来排放量而异。”“对于电网运营商来说，这意味着他们需要准备适当的技术和策略来管理更常见的间歇性问题。”

通过大容量存储技术和电网中可再生能源组合的多样化，可以管理太阳能斜坡引起的波动。

“在爬坡事件期间，大型电池可以存储多余的太阳能，以帮助减轻电网的压力，”凯说。“在发电量下降的情况下，存储的能量可以反馈回电网，以帮助补偿太阳能的损失并维持电网的稳定性。

“将其与可在夜间运行的风能等可再生能源技术相结合也是至关重要的，并且已经在南澳大利亚州的霍恩斯代尔电力储备中心等地使用特斯拉电池动力组，效果很好。”

在最佳地点建设太阳能发电厂是缓解电力爬坡问题的另一种策略。研究人员希望他们的研究结果将有助于为全球未来太阳能发电厂的发展提供信息，他们将在未来的研究中进一步确定这一点。

波达说：“我们在这里开发的框架是利用气候模型来研究未来时空斜坡事件，该框架可以应用于世界各地，以确保未来随着气候变化，电网能够实现最佳运行。”

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