鸭子，以及权力转移的问题

向任何电网专家询问有关可再生能源和电网问题的信息，就会不断出现一个术语。 这就是鸭形曲线，它从根本上描述了使用可再生能源的根本问题。

这就是它的产生。

能源过剩和需求。

电力账本

在美国和澳大利亚的加利福尼亚州，中午时分会有大量的太阳能光伏输出，直到晚上才下降。

同时，当人们下班回家并打开重型设备时，往往会出现对所有电力的最大需求。

其中包括电炉灶，空调，微波炉，矿池拉盘，水壶，洗碗机和洗衣机。

这使网格工程师面临一个难题。 从生产开始到真正需要的晚上，如何在通常几个小时内转移通常如此昂贵且难以存储的电力？

人们下班回家时，往往会出现对所有电力的最大需求。

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正如我在这个由多部分组成的博客的第二部分中所观察到的那样，电不像可可豆，您也不能轻易地存储大千瓦时。

所以你会怎么做？

一个可能的答案是第二部分提到的澳大利亚水电系统Snowy 2.0。 这是一项耗资1100万澳元的大型装置，可将水抽到一个非常大的山丘上，然后再次落下，驱动相同的转子将大量水推上山。

它将能够在任何时间获取过剩的电力，并在数小时后将其输送到电网。

这个过程涉及耗费大量的千瓦时，通过高压电缆将其传送很长一段距离，然后将能量转换为运动，然后转换为动态水压，然后将水上坡，然后再下坡，再返回运动，最后在更多高压电缆将其带回到千瓦时开始的地方之前，它又重新通电。

就像您想象的那样，这些过程中的每个过程都会从某种能量转换为另一种能量时浪费一定数量的能量。 实际上，热力学的一个规则是能量类型的转换越多，过程结束时的能量越少。

Sankey图：如何发生能量损失。

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上面的此Sankey图显示了这种能量损失是如何发生的。 尽管有雄心壮志，Snowy 2.0还是一个巨大的热力学能量浪费者。 许多估计都说，一个周期只能产生您最初使用的周期的70％。

不过，有一些好消息。 在将电网从中央系统更改为分布式系统的过程中，有更多富有想象力的方式将需求与供应相匹配。

在分布式电网中换电

如果您考虑家里的一些重型设备，通常可以将它们分为两种。

一方面，有水壶或烤箱之类的东西。 当您想喝杯茶时，它几乎是即时的。 当您想煮鸡蛋做早餐时也是如此。 这些活动和设备具有与之关联的高需求状态。

但是还有其他设备的需求状态较低。

洗衣服通常需要等待几个小时。 启动洗碗机周期也是如此。

在某种程度上，其他设备也是如此。

空调可以在一天中的早些时候启动，并使房间的温度低于目标气温。 实际上，这将把电力需求转移到当天早些时候，但是却提供了类似的家庭（或办公室）体验。

冰箱也可以做到这一点，对于矿池清洁剂和拉盘之类的物品，时间转移甚至对住户来说几乎没有引起注意。

在分布式电网中换电。

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所有这些低需求状态项的最终结果是，它们可以形成灵活的需求响应，并且可以转换为以后或之前的状态。 这意味着它们可以为电网服务，并利用价格下跌的优势帮助电网稳定。

这是避免使用峰值发电站的另一种方法，这是分布式电网真正发挥作用的地方。

通过汇总所有这些需求变化并将它们与大量改变供应的电池容量耦合在一起，可以使曲线的供应部分提前，而可以使曲线的需求部分恢复

这具有使供需平衡的效果。

这是消除鸭嘴曲线或其他任何曲线的分布式方法。

您拥有的分布式设备越多，连接的需求状态设备越多，则可以转移更多的千瓦时来平衡供需。

电动汽车特别适合于此目的。 它们将具有足够的电池容量，并且只要它们处于低需求状态，它们就可以提高电网的储能能力并帮助管理供应。

消除了对大电池单元的需求，这是一种更优雅的解决方案，它效率更高，效率更高。 [+] 最终降低成本。

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当然，转移需求还是转移供给都没有关系。 尽早启动洗衣机与将所有电能放入电池中并在以后运行洗衣机一样有效。

但是，显而易见的是，消除对大型电池单元的需求是一种更为优雅的解决方案，它效率更高，最终成本更低。

供求关系转移。

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在第三部分中，我们研究了分布式网格的所有功能，这些功能似乎是旧网格的反转，这是另一个区分旧旧网格的完美示例：不是峰值触发额外的生产单元，就像在旧网格中所做的那样，在分布式网格中，通过有管理地减少需求也可以实现峰值。

这可能是分布式网格设计中最根本的部分，并且为未来提供了最有趣的希望。

但这是我们如何到达那里的问题？

我们如何实现分布式的需求响应未来？

让我们考虑两个电网：左侧的电网基于高度可再生的能源，但没有大量需求或供应转移。 右边是一个供需双方都匹配的网格，因此在任何时刻供应始终等于需求。

用数学的话来说，左边的网格显示供需不一致，而右边的图则显示供需同相的网格。

左侧图表中午时分，该系统处于蓝色区域，定价为负数，这鼓励人们将电力几乎当作废物烧掉。 到了晚上，由于需求激增以及可再生能源库中的供应枯竭，价格开始上涨。

这为电池制造商和所有者创造了一个机会，可以通过以负价使用过剩的电力并在达到最高正价时出售电力来赚钱。 或者用交易者的话来说，他们正在使用电池通过敏捷定价来利用套利机会。

供需之间的相位差与无相位差。

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环上所涉及的区域告诉您需要多少存储量（kWh2），以及商机的规模。 粗略估计，峰值功率的成本大约为每千瓦时X，000美元，因此，存储Y千瓦时的电池将在Z个月内收回成本。

纵观电气市场的革命，有可能通过能源革命将整个典型一天中相位差的增长与数十年来的函数作图。

随着可再生能源在政治上变得越来越重要并且占供应的比例越来越大，任何一天的相位差都会增加。 将来，这种需求响应和供应可能会改变相位，使差异返回零。

将来，这种需求响应和供应可能会改变阶段，返回差额…… [+] 归零。

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移交权力的确切未来仍有待确定。

但是可以肯定的是，在真正的自由市场和适当的敏捷定价的情况下，实现这一目标的动机应该很高。

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原文链接：https://www.forbes.com/sites/jemmagreen/2020/09/03/ducks-and-the-problem-of-shifting-power/

原文作者：globalcryptopress

编译者/作者：wanbizu AI

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