阳光与限电并存：高比例太阳能光伏并网下的美国电网运行

摘要： 随着太阳能光伏（PV）和储能成本快速下降，光伏发电占比接近或超过美国全年总发电量50%的未来图景已变得可以想象。但目前尚未充分评估这种国家级电力系统的运行优势。本文详细分析了未来美国电力系统在高比例（>50%）光伏发电配储能情况下的运行影响。研究表明，在考虑关键发电机组运行约束的前提下，系统能够满足全时段负荷及运行备用需求。储能在日落时段对维持供需平衡发挥着关键作用。在最高光伏渗透率情景下，光伏发电占比>90%的时段较为常见，这要求系统在以传统同步发电机组为主和以逆变器为基础的发电为主之间快速切换。我们观察到近400吉瓦（超过40%）的经济性弃电时段，以及频繁出现（高达36%）的极低电价时段。