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小型水电与太阳能光伏渗透率提升的互补关系：来自加州独立系统运营商的证据

DOI：10.1016/j.renene.2020.04.008 期刊：Renewable Energy 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 为实现100%绿色电力目标，我们需要理解市场中各类资源的关系，并识别灵活的清洁能源（如水电）来整合风电和光伏发电。本文基于2013至2017年加州独立系统运营商（CAISO）的全系统小时级发电数据，揭示了小型水电站与太阳能光伏之间的互补关系：当光伏发电在发电组合中的占比每增加1%，小型水电占比将相应提升0.01-0.06%。这种响应在早晚净需求高峰时段尤为显著。CAISO地区小型水电的低运行成本、灵活性和可调度性解释了这种互补性。鉴于其在减排和低平准化度电成本（LCOE）方面的优势，建议更多考虑小型水电项目来容纳新增光伏容量以实现绿色电力目标。估算表明，若这种关系长期保持，当前小型水电的可行潜力已足够；若开发商能降低环境影响，更多技术潜力将转化为可行产能。因此，小型水电可整合更多光伏发电，减少对天然气电厂和电池储能的需求。
作者： Rui Shan，Colin Sasthav，Xianxun Wang，Luana M.M. Lima
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研究概述 实验方案

研究目的

了解加州独立系统运营商（CAISO）中小型水电站与太阳能光伏之间的互补关系，并确定整合风能和光伏发电的灵活清洁能源。

研究成果

该研究表明，在加州独立系统运营商（CAISO）区域内，小型水电站与太阳能光伏发电之间存在互补关系：当太阳能光伏发电占比增加1%时，小型水电在发电组合中的比例会相应提升0.01-0.06%。小型水电具备灵活性、可调度性及低运行成本等优势，使其成为整合更多太阳能光伏并减少天然气电厂和电池需求的可行方案。当前小型水电的可行开发潜力足以支撑实现100%绿色电力目标所需的额外光伏装机容量。

研究不足

该研究假设小型水电在太阳能光伏整合中的作用不会随时间改变。气候变化及其他因素未来可能会影响小型水电的技术潜力和灵活性。

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