Ju fler nätanslutna solpaneler på taket, desto högre systemkostnad

När det gäller historien om egenproducerad och egenförbrukad solenergi på tak, tänkte människor, företag och till och med experter förr bara på elproduktion och ekonomiska och miljömässiga aspekter utan att någonsin tänka på de tekniska faktorerna, hanteringen och driften av hela kraftsystemet.

Följande analys kommer att ge ytterligare skäl till varför statliga förvaltningsmyndigheter, under den nuvarande perioden, uppmuntrar människor att investera i och utveckla solenergi för egenanvändning; och har rätt att välja formen för anslutning till elnätet men utan att köpa och sälja överskottsproduktion av el.

Nuvarande status för solenergi på taket (RTSP) i Vietnam

Statistik visar att den installerade kapaciteten för solenergi på taket (RTSP) hittills är ~7660 MWAC, vilket motsvarar mer än ~9 % av den totala installerade kapaciteten. RTSP-produktionen står för nästan ~4 % av det nationella kraftsystemets elproduktion. Följaktligen står denna typ nu för en betydande andel i det nationella kraftsystemet. När det gäller installerad kapacitet har RTSP-källor en högre andel än många andra typer av förnybara energikällor, såsom vindkraft och biomassa. Den installerade kapaciteten för RTSP överstiger till och med kapaciteten hos små vattenkraft- och gasturbiner, som tidigare stod för en stor andel i Vietnams kraftstruktur.

Under tider med hög strålningspotential riskerar solcellsanläggningens kapacitet att överstiga det regionala elnätets absorptionskapacitet.

Andel installerad kapacitet av förnybara energikällor i Vietnams kraftsystem

Utvecklingen av förnybar energi för att möta efterfrågan på ren elutveckling, med hjälp av förnybara energikällor (solenergi) som Vietnam har stor potential för, är en oundviklig trend. Staten uppmuntrar utvecklingen av egenproducerad och egenförbrukad solenergi och ger kunderna valet att ansluta till nätet eller inte. Men vid anslutning till nätet (uppmuntras inte i detta skede) skickas överskottsproduktionen till nätet, med ett pris på 0 VND.

Förnybar energi har sina egna unika egenskaper som måste beaktas under utvecklingsprocessen, särskilt i processen att formulera energipolicyer och strategier i allmänhet. I synnerhet är förnybar energis inverkan på kraftsystemets drift en fråga som behöver bedömas noggrant eftersom den direkt påverkar kraftsystemets säkra drift.

Överlappande diagram över förnybara energikällors produktionskapacitet för en typisk driftsdag

3 faktorer inom förnybar energi som negativt påverkar systemets drift

Ur investerares perspektiv i förnybar energi är det uppenbart att de alla ser fördelarna med förnybar energi, varav den mest direkta är att enbart en investering minskar den månatliga kostnaden för att köpa el från elbolaget, utöver att bidra till målet om grön utveckling och bidra till att skydda miljön.

För att säkerställa en stabil elförsörjning för hushåll som använder el och investerar i solenergi på taket är det dock nödvändigt att ta hänsyn till driften av solenergi på taket i den övergripande driften av hela elsystemet, eftersom det nationella elsystemet är ett rikstäckande sammankopplat system som styrs, regleras och drivs enhetligt över hela landet.

Osäkerhet om källan till förnybar energi

Solenergi är en elkälla som är beroende av solstrålning och endast är effektiv under solljus. På natten, eller under molniga eller regniga timmar under dagen, minskar effekten från solenergi till låga nivåer eller till noll.

För att stabilisera elförsörjningen är det därför nödvändigt att investera i lämpliga lagringskällor. I liten skala är det batterilagring (för närvarande minskar priset men är fortfarande ganska högt). I stor skala är det pumpkraftverk eller så är det nödvändigt att mobilisera traditionella kraftkällor (vattenkraft, koleldad värmekraft, gasturbiner) för att justera upp och ner efter tillgången på solenergi.

För hushåll och fabriker som har investerat i solenergi är osäkerheten kring solenergi mycket tydlig. På molniga och regniga dagar minskar solenergins kapacitet avsevärt och el måste köpas från elnätet. På natten när efterfrågan på el är hög måste el köpas från kraftbolaget om det inte finns något sätt att lagra el.

Tvärtom, under tider med hög solstrålning kommer solenergikällor på taket att generera hög kapacitet, vilket är fördelaktigt för investerare i solenergi på taket. Men om den totala systemets utnyttjandekapacitet är låg vid denna tidpunkt kommer det att leda till överskott och behöva minska elproduktionskapaciteten. Kraftsystemets dispatchenhet har nu två alternativ: Antingen minska kapaciteten hos traditionella kraftverk eller minska kapaciteten hos förnybara energikällor. Det är lätt att se att det är mycket farligt att välja det första alternativet eftersom när traditionella reglerbara kraftkällor minskas kommer systemet inte att ha något kvar för att möta efterfrågan när det finns fluktuationer från solenergikällor på taket. Därför är det vanliga och oundvikliga valet att minska på förnybara energikällor.

I vissa länder och territorier med hög solenergiutveckling (som Tyskland, Kalifornien etc.) uppstår ofta överskottssituationer som leder till minskad användning av förnybara energikällor, vilket ökar driftskostnaderna för kraftsystemet och slösar samhällets resurser. Observera att överskottskapaciteten under vissa timmar inte betyder att kraftsystemet har överskottskapacitet i allmänhet, eftersom det kan hamna i följande situation: När systembelastningen behövs (till exempel på kvällen när belastningen är hög) finns det fortfarande en brist, men när systembelastningen inte behövs (som vid middagstid) finns det ett överskott och måste stängas av.

Att ha för många förnybara energikällor (liknande vindkraft och nätansluten solenergi) kommer således att leda till direkta konsekvenser för förnybara energikällor och traditionella kraftkällor (även kända som baskraft). Specifikt för förnybara energikällor (inklusive förnybara energikällor) kommer överutveckling (input) att leda till kapacitetsnedskärningar under tider med överskott på grund av låg efterfrågan på el (output).

Traditionella kraftkällor påverkas också allvarligt. På grund av osäkerheten kring solenergi måste kraftsystemet regelbundet mobilisera traditionella kraftkällor som kan styras (vattenkraft, värmekraft) för att fungera intermittent (upp-ner beroende på tillgängligheten av solenergi). Detta minskar inte bara effekten från dessa kraftkällor (eftersom de inte kan köras kontinuerligt med hög belastning), utan skadar också utrustningen (eftersom de ständigt måste justeras upp och ner eller starta och stoppa många gånger).

Staten uppmuntrar utvecklingen av självförbrukad solenergi på tak (off-grid)

Spridning av förnybara energikällor

Solenergi distribueras i liten och mycket liten skala. Detta är fördelaktigt eftersom kraftkällan kommer att vara nära lasten. Helst används denna kraftkälla direkt vid lasten och överförs inte till systemet. Men med de osäkra egenskaperna hos solenergi som nämnts ovan, utan ett lämpligt lagringssystem, kan solenergin i sig inte tillgodose behoven hos ett normalt hushåll oavsett hur mycket kapacitet som investeras. Ett normalt hushåll kommer att behöva använda el både dag och natt. På natten, när solen går ner, är efterfrågan på el för det dagliga livet ännu större. I allt hårdare klimatförhållanden, inklusive den varma sommaren eller kalla vintern, är efterfrågan på el på natten ännu högre.

Decentraliseringen av solenergi har också nackdelar. Det vill säga att möjligheten att samla in data och styra för att betjäna driften av kraftsystemet är mycket svår. Som vi alla vet är det nationella kraftsystemet ett centralt styrt och reglerat system, från stora kraftkällor som vattenkraftverket Son La på 2400 MW till solkraftkällor på bara några dussin kWp, drivs de alla i ett enhetligt system. Varje handling, till och med att bara tända och släcka en glödlampa, till att starta stor industriell utrustning... påverkar balansen mellan utbud och efterfrågan på el. För att kunna balansera kapaciteten i det nationella kraftsystemet måste dispatchenheten ha ett system för att samla in effektdata från alla kraftkällor. För solenergi kan detta bara göras med storskaliga solkraftkällor, såsom solkraftkällor i industriparker och stora fabriker. När det gäller småskaliga solkraftkällor på hushållsnivå kan detta inte göras. Tillsynsmyndigheten kommer bara att kunna utvärdera och prognostisera denna kapacitet. Naturligtvis kan prognosen inte vara helt korrekt, vilket leder till svårigheter att driva kraftsystemet i allmänhet. För att inte tala om att även om det är möjligt att samla in eller prognostisera solenergins kapacitet, för att snabbt kunna reagera på förändringar i dessa förnybara energikällor, är det nödvändigt att ha ett mycket flexibelt system, och det kommer att kosta pengar för det systemet.

Kostnaden för kraftsystemet är mycket hög när det måste finnas en konstant reservkälla för den fluktuerande förnybara energin.

Kostsam balansering av systemet på grund av solenergisystemet

Investerare i förnybar energi kommer endast att bry sig om investerings- och installationskostnaderna för det specifika förnybara energisystemet, såsom: Vilken är solpanelernas kapacitet, vilken är växelriktarens kapacitet (omvandlaren från solpanelernas likström till kraftsystemets växelström), vilket är stödramsystemet, är takets bärande konstruktion kvalificerad, är brandförebyggande och brandbekämpningsförhållanden garanterade, ska vi investera i ett batterilagringssystem eller inte?... Men ur perspektivet för kraftsystemkontrollmyndigheten och investerare i traditionella kraftverk (vattenkraft, koleldad värmekraft, gasturbiner) medför utvecklingen av förnybar energi stor oro för systemets totala kostnad.

Denna kostnad härrör från behovet av att traditionella kraftkällor är redo att möta osäkerheten hos solenergikällor. Dispatchenheten måste hålla en viss mängd traditionella kraftkällor i drift kontinuerligt i standby eller låg kapacitet under solenergins timmar. Därför måste den betala för att kraftkällorna ska hållas i detta tillstånd istället för att betala för den genererade elektriciteten. I världen i allmänhet och i Vietnam i synnerhet betraktas upprätthållandet av detta redoläge som en typ av tjänst: Kraftsystemets hjälptjänst. Denna kostnad kallas också kostnaden för kraftsystemets hjälptjänst och beror på volatiliteten hos förnybara energikällor som solenergi. Ju mer volatil den förnybara energikällan är, desto större blir kostnadsskalan. Om kostnaden ur beräkningssynpunkt måste beräknas för varje orsak, då måste investerarna i de förnybara energikällorna faktiskt betala kostnaden för att systemet ska upprätthålla normal drift av de förnybara energikällorna samtidigt som en stabil strömförsörjning upprätthålls.

Utöver de ovan nämnda kostnaderna för kompletterande tjänster påverkas kraftsystemet även av alternativkostnaden för kraftkällor och elnät. Specifikt för kraftkällor: Framväxten av kraftkällor som förnybar energi delar inte bara trycket på elförsörjningen för traditionella kraftverk, utan minskar också produktionen från dessa kraftverk.

För elnätet: Alternativkostnaden är när du fortfarande måste investera i elnätet för att leverera el till kunder (på natten eller när vädret är molnigt) men inte kan sälja el under dagen. Även om detta är oundvikligt, eftersom elbolagets elproduktion minskar medan investeringen förblir oförändrad, kommer nätinvesteringstakten att öka och måste fortfarande beräknas för alla kunder.

Ovanstående egenskaper hos förnybar energi leder till behovet av försiktighet vid utvecklingen av förnybar energi för att främja dess fördelar och minimera dess nackdelar. Förnybara energikällor bör endast utvecklas i den utsträckning de är redo att förbrukas vid lasten. Om de utvecklas massivt i stor skala kommer det att påverka utbuds- och efterfrågebalansen i kraftsystemet kraftigt, vilket orsakar onödiga kostnader.

Varje policy har två sidor och beror på de specifika förhållandena vid tidpunkten för utfärdandet. Med tanke på den förnybara energins natur och egenskaper under rådande förhållanden, bör förnybara energikällor anslutna till nätet endast uppmuntras till självproduktion och självförbrukning, och bör inte uppmuntras (eller ens begränsas) att genereras i systemet. Förnybar energi som genereras i systemet är inte bara oförenlig med kriterierna för "självproduktion och självförbrukning" utan orsakar också kostnader för att driva kraftsystemet som analyserats ovan.

Det framgår att den politiska mekanismen för egenproducerad och egenförbrukad solenergi på tak har undersökts, beräknats och konsulterats av förvaltningsmyndigheter på vetenskaplig grund och säkerställer många av målen för det nationella kraftsystemet. Omedelbart efter att utkastet till dekret som reglerar mekanismen för utveckling av egenproducerad och egenförbrukad solenergi på tak konsulterades i stor utsträckning fokuserade dock den allmänna opinionen (till och med förvrängd och uppviglad) på endast en aspekt av "nollpris" utan en heltäckande bild av förvaltningen och driften av det nationella kraftsystemet. Den såg inte de harmoniska fördelarna mellan parterna i det rådande sammanhanget, särskilt inte genom att bara titta på marknadsekonomiaspekten ur investerarnas perspektiv, samt inte tydligt förstå nackdelarna och de negativa effekterna av solenergi på tak på kraftsystemet och hela socioekonomin.

Källa: https://congthuong.vn/dien-mat-troi-ap-mai-noi-luoi-cang-nhieu-chi-phi-he-thong-cang-lon-317557.html