可變可再生能源(Variable renewable energy，簡稱VRE)如風(fēng)電和太陽能是具有波動特性且不可調(diào)度的，而不是像可控的可再生能源如水電、生物質(zhì)發(fā)電，或者相對穩(wěn)定的電源如地?zé)岚l(fā)電。
隨著全球可再生能源發(fā)電成本快速降低和份額急劇上升，注意力轉(zhuǎn)向那些整合VRE的成本，尤其是與轉(zhuǎn)型相關(guān)的成本收益分析計算方面。實際上，電力系統(tǒng)的靈活性不是靜態(tài)的。創(chuàng)新可以提高貫穿整個價值鏈的電力系統(tǒng)靈活性，整個價值鏈包括供電、輸電、配電和需求環(huán)節(jié)，將有助于減少整個系統(tǒng)的成本。
創(chuàng)新的三趨勢：
趨勢一：終端使用行業(yè)電氣化
可再生能源發(fā)電的電氣化包括有終端使用者脫碳“生活”(交通、建筑和工業(yè))的基石。電動車(EVs)例如為靈活性提供新的來源，2019年年初560萬輛電動客車已經(jīng)在路上。中國和美國是最大的市場，分別擁有260萬和110萬輛電動車。
趨勢二：電力系統(tǒng)分散式
連接到用戶末端的分布式能源(DERs)的出現(xiàn)使得電力系統(tǒng)分散，這些分布式能源包括屋頂光伏、小型風(fēng)機、電表后端的電池儲能系統(tǒng)、熱泵和電動汽車。特別值得一提的是，屋頂光伏目前大約占全球發(fā)電量的1%，正處于加速階段。如通過需求響應(yīng)，基于DERs的分散是靈活性的一個重要來源。非洲公司利用現(xiàn)收現(xiàn)付模式提供給光伏家用系統(tǒng)給肯尼亞和烏干達(dá)的家庭。用手機付費系統(tǒng)實現(xiàn)收費。電力接入到這些國家60萬個家庭里，使得這些家庭可以使用電燈、付費電話、電視和冰箱這些家電。
趨勢三：電力行業(yè)數(shù)字化
數(shù)字化是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵的放大器，支持管理大量數(shù)據(jù)和優(yōu)化帶有許多小型發(fā)電設(shè)備的系統(tǒng)。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的增強通信、控制和自動化智能合約允許分布式能源被“聚合器”捆綁。數(shù)字化技術(shù)有幾種方式支持發(fā)電行業(yè)的轉(zhuǎn)型，包括對資產(chǎn)及其性能的更好監(jiān)測、更為接近于現(xiàn)實的更精確的操作和控制、新市場設(shè)計的實施和新的商業(yè)模式的出現(xiàn)。
創(chuàng)新的四維度
維度一：實現(xiàn)技術(shù)
電池儲能、需求側(cè)管理和數(shù)據(jù)化技術(shù)正在改變電力行業(yè)，打開一些釋放系統(tǒng)靈活性的新的應(yīng)用大門。終端使用領(lǐng)域的電氣正在成為一個新的可再生能源市場，但是如果以智能方式應(yīng)用，則可以提供其他的彈性需求方式。
維度二：商業(yè)模式
創(chuàng)新的商業(yè)模式是由這些技術(shù)創(chuàng)造的新價值進(jìn)行貨幣化的關(guān)鍵，因此使得它們能夠被接受。在消費者末端，大量的創(chuàng)新商業(yè)模式正在涌現(xiàn)，伴隨著創(chuàng)新方案，這些模式使得在選擇有限的地方實現(xiàn)可再生能源供電，如離網(wǎng)或人工密集地區(qū)。
維度三：市場設(shè)計
朝著低碳的高份額的VRE電力系統(tǒng)發(fā)展方向，使市場設(shè)計適應(yīng)不斷變化的范式，其關(guān)鍵是產(chǎn)生價值和適當(dāng)?shù)氖杖雭碓础?
維度四：系統(tǒng)運營
伴隨著新技術(shù)和完善的市場設(shè)計到位，在系統(tǒng)運營方面的創(chuàng)新也是需要的，是為了響應(yīng)電網(wǎng)中可變可再生能源更高份額的整合而出現(xiàn)的。這些創(chuàng)新包括適應(yīng)不確定性和整合分布式能源資源的系統(tǒng)創(chuàng)新運營。
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