덕 곡선

Duck curve
덕 커브
파란색 곡선: 전력 수요
오렌지 곡선: (오리 곡선) 디스패치 가능한 전원으로부터의 전력 공급,
회색 곡선: 태양광 전력 공급
데이터는 캘리포니아 주의 2016년 10월 22일([1]토요일)에 대한 것이다. 이 날은 하루 종일 풍력 출력이 낮고 안정적이었다.
주황색 곡선은 해가 지면 17:00에서 18:00까지 가파르게 상승하며, 1시간 이내에 디스패치 가능한 전원에서 약 5기가와트의 발전 용량이 필요합니다.

오리 곡선은 하루 동안의 전력 생산량을 나타낸 그래프로서, 피크 수요와 재생 에너지 생산 사이의 시간 불균형을 보여준다.유틸리티 규모의 전기 발전에서 사용되는 이 용어는 2012년 캘리포니아 [2][3]독립 시스템 운영자에 의해 만들어졌다.

태양광 발전

일부 에너지 시장에서는 일몰 후 태양광 발전을 더 이상 사용할 수 없는 일일 피크 수요가 발생한다.태양광 발전용량이 상당량 설치된 장소에서는 태양이나 풍력 이외의 에너지원에서 발생해야 하는 전력량이 일몰 무렵에 급증해 저녁 무렵에 최고조에 달해 [4][5]오리의 실루엣을 닮은 그래프가 생성된다.하와이에서, 태양 발전의 상당한 채택은 네시 [6][7]곡선으로 알려진 더 뚜렷한 곡선으로 이어졌다.

어떠한 형태의 에너지 저장도 없이, 태양광 발전 회사가 일몰 무렵에 다른 형태의 발전을 빠르게 늘려 태양광 [8]발전의 급격한 성장이 있는 그리드 사업자의 주요 관심사인 태양광 발전 손실을 보상해야 한다.구현이 가능한 경우 스토리지를 통해 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.플라이휠은[relevant?] 뛰어난 주파수 [9]조절 기능을 제공하지만 에너지 저장량이 낮기 때문에 지속 시간이 짧습니다.단기 사용 배터리는 충분히 큰 사용 규모에서 덕 곡선을 평평하게 하고 발전기 사용 변동을 방지하며 전압 [10]프로파일을 유지하는 데 도움이 됩니다.그러나 각 기술은 [citation needed]규모에 맞게 생산하는데 비용이 많이 들기 때문에 비용은 에너지 스토리지의 주요 제한 요인입니다.

경감 전략

태양 발전의 보급이 증가할수록 심각해지는 오리 곡선에 반영된 일몰 시 수요의 급격한 증가에 대처하는 방법에는 다음이 포함된다.[10]

주요 과제는 태양 에너지 생산의 성장에 뒤지지 않는 속도로 완화 용량을 배치하는 것입니다.오리 곡선의 효과는 [14]예상보다 빨리 나타났다.

캘리포니아의 오리 곡선

2020년 캘리포니아의 발전원.이러한 그래프는 에너지 수요를 나타내지 않기 때문에 덕 곡선 자체가 아니라 전력 생산의 일별 및 계절별 변동을 보여줍니다.
천연가스
태양광 발전

California Independent System Operator(CAISO)는 약 반세기 전부터 덕 커브와 그 장래의 예상치를 감시, 분석해 왔습니다.이들 회사의 가장 큰 발견은 정오 가격 [1]대비 아침과 저녁 시간 가격 차이가 커지고 있다는 것입니다.그들의 2016년 연구에 따르면, 미국 에너지 정보국은 오후 5시에서 8시 사이의 6개월 동안의 에너지 도매 시장 가격이 2016년 [4]같은 기간 메가와트 당 약 35달러에서 메가와트 당 60달러로 상승한 것을 발견했다.그러나 다른 한편에서는 한낮의 가격이 대폭 하락해 [4][needs update]메가와트당 15달러에 육박하고 있다.이러한 높은 봉우리와 깊은 계곡은 재생 에너지 생산량이 [5][better source needed][15]계속 증가함에 따라 이 덕 커브를 더욱 널리 확산시키는 추세만 지속하고 있습니다.

이 곡선의 중요한 부분은 순 부하(재생 에너지원의 범위에서 예상 부하와 예상 전기 생산 간의 차이)[4]에서 발생한다.1년 중 특정한 시기(봄과 여름)에, 곡선은 한낮에 "배" 모양을 만들어내고, 오리의 목과 비슷한 "아치"를 묘사하면서 급격히 증가하며, 결과적으로 "오리 차트"[16]라는 이름을 갖게 된다.이 '넥'은 2020년 3시간(오후)에 10~17GW의 램프 속도를 나타내며 플렉시블 [17]발전으로 공급해야 한다.한낮에는 많은 양의 태양 에너지가 생성되며, 이는 부분적으로 추가 [18]전력에 대한 수요 감소에 기여한다.축소는 [17]곡선에 영향을 미칩니다.배터리 저장 공간을 늘리면 낮 동안의 태양 풍족 문제를 줄일 수 있습니다.낮에 여분의 태양 에너지를 저장하고 저녁에 사용하면 저렴한 한낮 에너지와 비싼 저녁 에너지 사이의 가격 차이를 줄일 수 있다.전 세계에 전력을 공급하기에 충분한 토탈 솔라 기술이 존재하지만, 현재 태양 에너지를 나중에 [8]사용하기 위해 저장할 수 있는 기반 시설이 부족하다.저수요 시의 에너지 공급 과잉과 고수요 시의 공급 부족은 낮과 저녁의 에너지 가격 차이를 설명한다.2022년 기준 하루 최대 6GWh가 저가에서 [19]고가로 전환된다.

일반적인 오해

오리 곡선과 관련된 오해 중 하나는 태양광 발전이 피크 수요 공급에 도움이 되지 않기 때문에 다른 발전소를 대체할 수 없다는 것이다.캘리포니아에서는 보통 하루 수요가 [20]최고조에 달하는 오후 7시에 태양광 출력이 낮습니다.이러한 사실은 태양열 발전소가 태양광 출력이 낮은 오후 7시에도 여전히 필요할 것이기 때문에, 태양열 발전소는 다른 발전소의 필요성을 줄일 수 없다고 믿게 만든다.그러나 캘리포니아의 연간 수요는 보통 오후 [21]3시에서 오후 5시 사이에 발생하는데, 이 때 태양 에너지 생산량은 여전히 [20]상당하다.캘리포니아의 연간 피크가 일일 피크보다 빠른 경향이 있는 이유는 캘리포니아의 연간 피크가 보통 에어컨 부하가 큰 더운 날에 발생하며,[22] 이는 한낮에 더 많이 작동하는 경향이 있기 때문입니다.그 결과, 태양 에너지는 사실상 피크 수요를 공급하는데 도움이 되고, 따라서 다른 전력원을 대체할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b "California ISO - Renewables Reporting". www.caiso.com.
  2. ^ Roberts, David (20 March 2018). "Solar power's greatest challenge was discovered 10 years ago. It looks like a duck". Vox. Retrieved 20 March 2018.
  3. ^ Staple, Gregory. "California's Grid Geeks: Flattening the 'duck curve'". Green Biz. Retrieved 9 May 2021.
  4. ^ a b c d 폴 덴홀름, 매튜 오코넬, 그레고리 브링크만, 제니 조겐슨."캘리포니아의 태양 에너지로 인한 과잉 발전: 덕 차트 필드 가이드" NREL/TP-6A20-65023.2015년 11월 국립재생에너지연구소
  5. ^ a b Wirfs-Brock, Jordan (2 October 2014). "IE Questions: Why Is California Trying To Behead The Duck?". Inside Energy. Retrieved 29 October 2016.
  6. ^ "Charting Hawaii's Spectacular Solar Growth". The Energy Collective. Retrieved 4 February 2015.
  7. ^ "Hawaii's Solar-Grid Landscape and the 'Nessie Curve'". 10 February 2014. Retrieved 10 January 2017.
  8. ^ a b "What the Duck Curve Tells Us About Managing A Green Grid" (PDF). caiso.com. California ISO. Retrieved 29 April 2015.
  9. ^ Lazarewicz, Matthew; Rojas, Alex (10 June 2004). "Grid Frequency Regulation by Recycling Electrical Energy in Flywheels". Power Engineering Society General Meeting. 2: 2038–2042. doi:10.1109/PES.2004.1373235. ISBN 0-7803-8465-2. S2CID 20032334.
  10. ^ a b Lazar, Jim. "Teaching the "Duck" to Fly" (PDF). RAP. Retrieved 29 April 2015.
  11. ^ a b Vorrath, Sophie (30 August 2020). "Solar tariffs reshaped to favour batteries, EVs, and west-facing panels". RenewEconomy. even out the "solar duck curve". . install batteries and west-facing panels, which helps stretch solar generation into the afternoon-evening peak.
  12. ^ "It's time to start wasting solar energy". Retrieved 31 December 2020.
  13. ^ Pyper, Julia (9 May 2019). "Electric Ridesharing Benefits the Grid, and EVgo Has the Data to Prove It". www.greentechmedia.com. Archived from the original on 18 October 2020. By charging up in the middle of the day, LDV fleets on EVgo's network also help to address the duck curve — where midday net load drops, driven by lots of solar flooding onto the grid
  14. ^ "The California Duck Curve Is Real, and Bigger Than Expected". 3 November 2016. Retrieved 10 January 2017.
  15. ^ "2021 Summer Loads and Resources Assessment" (PDF). California ISO. 23 May 2021. p. 36. Archived (PDF) from the original on 12 May 2021. The growing amount of photovoltaic solar generation that is interconnected to the ISO grid continues to change the ISO’s net load profile and creates more challenges and uncertainty for ISO operations. The result is a constantly increasing ramping requirement, significantly more than what has been required from the generat ion fleet in the past, both upward and downward. Furthermore, solar generation does not provide significant power at the hours ending 19:00 to 21:00, which leads to reliance on gas and other non-solar generation after sunset. The continuing decline in dispatchable generation in the ISO as dispatchable units retire is beginning to challenge the ISO system’s ability to meet net peak demand after sunset and flexible capacity requirements.
  16. ^ "EIA Data Reveals California's Real and Growing Duck Curve". Retrieved 1 December 2017.
  17. ^ a b "Final Flexible Capacity Needs Assessment for 2022" (PDF). California ISO. 14 May 2021. p. 9-10. Archived (PDF) from the original on 7 January 2022.
  18. ^ "A world turned upside down". The Economist. Retrieved 1 December 2017.
  19. ^ Murray, Cameron (13 April 2022). "Battery storage load shifting up to 6GWh a day on CAISO grid; operator eyes SoC-linked prices". Energy Storage News. Archived from the original on 29 April 2022.
  20. ^ a b "California ISO > Today's Outlook". 6 September 2021. Archived from the original on 18 December 2017.
  21. ^ "California ISO Peak Load History 1998 through 2020" (PDF). California ISO. 2020. Archived (PDF) from the original on 2 May 2012.
  22. ^ Hodge, Tyler (21 February 2021). "Hourly electricity consumption varies throughout the day and across seasons". U.S. Energy Information Administration. Archived from the original on 23 February 2020.

외부 링크