强强联合:太阳能与储能为何是降低地缘政治风险、保障能源获取的关键

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  • 受疫情后积压的消费者需求以及俄罗斯入侵乌克兰影响,今年能源价格大幅上涨。

  • 太阳能加储能系统有助于降低价格并保障能源安全。

  • 人工智能增强型物联网对于提高太阳能发电量、优化电池管理、提升运营效率和降低成本至关重要。

今年能源价格大幅飙升,原因包括新冠疫情后积压需求释放,以及俄罗斯入侵乌克兰造成的供应中断。

能源价格突然上涨及其对通胀攀升的影响,正令全球政策制定者承压,消费者则面临生活成本飙升。例如,在英国,家庭正经历一场“生活成本灾难”,消费者价格指数上涨了10.1%,这是截至2022年7月的12个月内的涨幅。

然而,能源价格走高且波动加剧,尤其是石油和天然气价格,可能会加快全球向可再生能源转型的步伐。这正是“强强联合”发挥作用的地方。

太阳能与储能相结合的系统——这对“强强联合”——能够降低能源供应的间歇性和成本,并减少二氧化碳排放,同时保障能源安全。令人欣慰的是,可再生能源在“自家门口”生产,而不是从其他国家进口——其中有些国家并不友好。

可再生能源清洁、廉价,但发电具有间歇性

可再生能源发电面临的主要问题是间歇性。太阳并非全天照耀,因此,在可再生能源发电量低或没有发电的时段,接入可靠的储能方式至关重要,也有助于降低电网停电的风险。

分析人士得出结论,太阳能加储能这一强强组合是电池商业化的最佳机遇之一。一群储能行业专业人士称英国是电池储能选址的最具吸引力的国家;电池储能在英国的国家净零排放议程中占据重要位置。

可再生能源持续扩张,太阳能和储能资产成本大幅下降,以及技术进步让可再生能源更易管理,这些都是推动市场发展的关键因素。

世界各地太阳能电池板的安装地点
世界各地太阳能电池板的安装地点
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融入智能技术,可以进一步提升太阳能加储能系统的成效,缓解挑战并加快清洁能源转型。

人工智能增强型物联网(AIoT)能够通过预测并响应天气预报、电网约束、电池健康状况、电价、电网服务市场等多种因素,提升太阳能发电量,并优化电池充放电周期。

除此之外,AIoT还可将数据汇集到一个平台,让人工智能运用洞察,从而增加强强组合的收入、延长电池寿命、提高太阳能发电量、降低维护成本并减少安全风险。

太阳能屋顶瓦片如何加速向可再生能源的转型
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太阳能与储能相结合的优势

保障电网稳定、电池安全并预防停电

太阳能储能解决方案可充当阳光保险:在电力需求高(价格也随之上涨)、太阳能发电量低时,释放储存的电力。在这些智能技术的助力下,太阳能与储能一体化也有助于防止停电;从澳大利亚到加利福尼亚、从黎巴嫩到南非,都曾出现停电问题。

价格套利与电网服务

储能还为企业创造了“低买高卖”的机会,使其在需求和价格达到峰值时使用低价能源。此外,这些资产还能提供电网服务,例如动态频率控制——将频率维持在特定范围内——从而为所有者带来新的、可观的收入。

缓解收益压缩风险并提高电池安全性

太阳能加储能这一强强组合,提供了一种巧妙的方式来应对收益和利润压缩(也称为“太阳能捕获率”):随着阳光照耀、更多太阳能资产进入市场,能源价格持续下降。此外,组合中的智能技术通过持续监测并优化运行参数,提高电池安全性,确保可靠性和收益最大化。

通过太阳能加储能节省成本并开辟额外收入来源

太阳能加储能可减少部分所需资本支出,从而提高可再生能源项目的投资回报率(ROI)——也就是说,以同样的收入所需的太阳能板更少——同时通过提供上述电网服务开辟新的收入来源。

太阳能加储能广泛应用面临的障碍

太阳能加储能广泛应用的主要障碍在于专业知识:如何配置最佳设计、评估投资以及应对风险管理(包括监管要求),以及管理这些系统所需的高复杂度和高成本。

在配置最佳系统设计时,人们面临诸多挑战,例如设计理想的电池配置以最大化投资回报率(ROI),确定最佳循环倍率、电力市场趋势、理想放电深度、电池衰减率,并选择合适的软件系统以最大化资产盈利能力和性能。

投资和风险管理也是需要考虑的方面。由于这项技术仍在成熟过程中,投资者在作出重大承诺之前,会评估太阳能加储能项目的性能和投资回报率所涉及的技术与监管风险。这种不确定性可能会阻碍某些市场投资这一强强组合。

最后,监测多个资产系统可能极其复杂且成本高昂。为了优化运营并维持系统健康,机构需要具备主动实现运营自动化的能力,并能识别和解决其资产、站点和业务线中的故障。

运用技术优化太阳能加储能系统

技术对于克服上述障碍、最终打造更具韧性和效率的太阳能加储能基础设施,可以发挥关键作用。关键解决方案包括数字孪生建模、预测性维护,以及用于优化和控制的AIoT集成。

数字孪生建模有助于优化设计和性能。在建造实体资产之前,数字孪生建模可通过精确模拟提供符合投资决策要求的商业论证,提升决策可信度。数字孪生还能帮助资产所有者结合当地电网实际情况预测问题,并防范未来风险。

预测性维护可以提高资产利用率和成本效益。计划外停机和维护不善会造成不必要的成本,并使资产或工厂的生产力降低5%至20%或更多。

AIoT预测性维护通过预测故障、尽量减少延误并提供早期预警,提高资产的可靠性、效率和性能,使总体维护成本降低5%至10%。

此外,AIoT能源管理系统可提供精细到毫秒级的实时控制,并能在一个平台上监测和控制整个资产群。它们还利用天气和电价预测,综合生成准确的需求和发电预测。

对多项资产进行实时控制并作出准确预测,可以优化能源充放电计划,实现需求侧和供应侧控制、改善能源交易并顺畅接入电网,从而降低运营成本、增加收入。

以智能太阳能加储能实现清洁且有韧性的能源

控制从战争到通胀、油价上涨等经济和地缘政治风险并非易事。我们能够采取的措施,是在“自家门口”建立清洁能源韧性,降低成本和碳排放,同时尽量减少遭受我们无法控制的威胁的风险。

智能太阳能加储能正能发挥这样的作用。这一面向未来的解决方案可确保由清洁能源驱动的智能、灵活且有韧性的电网长期可行。

世界经济论坛如何推动向清洁能源转型?

不采用智能可再生能源,可能会加深我们对难以预料且不受欢迎的地缘政治风险的暴露,并推高所有人的能源成本,进而增加生活成本。

只有采用太阳能加储能等解决方案,各国才能降低生活成本、实现能源自给自足,并减少对恶意国家的依赖。行动时刻到了。

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