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同步到新的高度

2020年12月22日

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我们在塔斯马尼亚州创造了一项新纪录:用非同步能源满足了塔斯马尼亚州80%以上的需求。

如果你还不知道这是什么意思，没关系!电网是复杂的，依赖于物理定律，我们大多数人甚至不记得从高中(它是相当复杂的一点)。但这段简短的解释将告诉你为什么这一记录值得庆祝，为什么它值得国家炮台如此重要。

首先，你最近可能听说过，随着新的风力发电场的建设，塔斯马尼亚现在可以从可再生能源中获得100%的能源需求。这是事实，但为了运行一个大而稳定的电网，有两个主要的目的能源种类。

同步和非同步能源

在供需平衡的情况下，我们的国家电网将保持稳定。就像跷跷板一样，如果出现能源供过于求或供过于求的情况，电网就会变得不平衡。在最坏的情况下，这可能会导致停电甚至大停电。例如，当每个人都在大热天打开空调时，发电机和输电操作员必须做好准备，并能够作出反应。

煤炭和天然气发电站等传统能源通过大型旋转涡轮机将能量转化为电能。它们旋转的速度与网格“同步”，以保持网格的稳定。具体是如何实现这一点是很复杂的，但它涉及到每个涡轮机的磁配置以及它们的自旋与电网频率相匹配。重要的是要了解，在电网中有大量的旋转质量——同步能源——就像一个供应和需求变化的减震器，这有助于保持我们的照明!

另一方面，像风能和太阳能这样的非同步能源提供的输出水平会随着环境的变化而不断变化。因此，在这些电源连接到电网之前，它们要经过一个“转换器”来改变输出，以匹配电网的条件。即使是Basslink的高压直流输电(HVDC)，在加入塔斯马尼亚的电网之前，也必须首先连接到转换器。这些非同步源无法为电网提供相同水平的稳定性。

保持网格稳定

如果你掌握了所有这些，你现在可能会想，随着我们的同步燃煤发电站退役，澳大利亚的电网将会发生什么?我们知道澳大利亚必须减少碳排放，但如果没有同步发电为电网提供稳定，我们将面临更多停电的风险，并威胁澳大利亚的能源安全。

这是世界各地面临的困境，每个国家都在考虑如何最好地调整现有体系以适应低碳的未来。这就是为什么可再生能源的批评者声称，你无法取代化石燃料。他们表示，要运行一个主要由可再生能源组成的稳定电网是不可能的。随着越来越多的风能和太阳能加入澳大利亚电网，人们开始担心，当非同步发电最终占据全国电力市场的大部分时会发生什么。

但是现有的技术可以解决这个问题并提供稳定性。电池是一种选择(稍后会详细介绍)。当然，还有一种同步的可再生能源:水力发电。

一个新的记录

在2020年9月13日周日下午1时至1时30分之间，塔斯马尼亚80%以上的能源需求通过非同步发电得到满足。这是塔斯马尼亚州的记录。

这些能源来自塔斯马尼亚当地的风力发电场和巴斯林克的进口，而水电提供了稳定电网所需的同步发电。事实上，在这个时候，我们旋转我们的6个大涡轮机“空”，零输出，只是为了提供稳定。

关于Basslink的重要一点是:由于国家电力市场的批发定价，我们当时从维多利亚进口了大量能源。和往常一样，定价遵循市场经济的规律——供给和需求——在那个周日下午，维多利亚的风能和太阳能供过于求，这暂时抬高了它们的价格负．这意味着他们实际上付钱给其他州使用它，以保持自己的电网稳定。

虽然超过80%绝对是塔斯马尼亚州非同步发电的新纪录，但它五月也将创造新的世界纪录。当试图比较来自世界各地复杂电力系统的类似结果时，确认这些数据是困难的。无论如何，这一成就表明，运行一个主要由可再生能源供电的大型稳定电网是可能的。

国家炮台，为了国家

风能和太阳能的可变性总是会影响能源批发价格，但储存可用能源也将变得越来越重要。电池将成为澳大利亚未来电网的一大特色。它们有不同的尺寸，而且总是越来越便宜，但它们不能单独完成。澳大利亚的电网即将发生巨大变化。我们将需要所有可用的技术来迎接这一挑战。

国家的炮台抽水水力发电是另一种能源储存方式，塔斯马尼亚的地形使它成为储存大量能源的理想之地，你可能听说过这种能源被称为“深层储存”。当能源价格由于供过于求而变得便宜时，我们可以利用这些能源将水泵到山上的水库中，然后在能源有需求时将水释放到山下的同步涡轮机中。

国家炮台不仅仅是一个朗朗上口的名字。塔斯马尼亚将成为澳大利亚未来能源需求的重要组成部分，因为只有同步水力发电才能为主要由可再生能源组成的电网提供稳定性。通过两条拟议中的Marinus Link电缆进行更多的互连，塔斯马尼亚州既可以提供电力，也可以帮助稳定维多利亚的电网。

所有这些都符合物理和市场经济的规律，这有助于为国家电网带来稳定，并为我们水电系统的所有者——塔斯马尼亚人带来收入。