ノルウェーのエネルギー技術研究所の研究者らによる研究では、サハラ以南のアフリカの市場状況下で、架空のカスケード水力発電システムと浮体式太陽光発電（FPV）および地上設置型太陽光発電（GPV）のハイブリッド化の技術経済的実現可能性が分析されました。 このタイプのハイブリッド システムでは、上流貯水池と下流貯水池が接続され、FPV を各貯水池に設置できます。
「この研究は、負荷コミットメントの有無にかかわらず、XNUMX時間料金に基づいた変動するエネルギー価格の下での運用が、グリッドに接続された電力会社規模のハイブリッドシステムの最適な寸法設定にどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的としている」と科学者らは述べ、電力会社のハイブリッド化が重要であることを指摘した。水力発電による大規模太陽光発電は、「再生可能エネルギー発電の季節変動を軽減する実現可能な方法」になる可能性があります。
この研究では、ハイブリッド型水力発電システムの年間生産者利益は、水力発電のみのシステムと比較して、18 関税電力購入契約 (PPA) スキームとスポット市場スキームでそれぞれ 21 ～ 0%、4 ～ XNUMX% 増加したことがわかりました。サハラ以南アフリカの市場状況。 また、単軸追跡 GPV とのハイブリッド化は、GPV の設備投資が低く、エネルギー収量が高いため、「FPV システムと比較して技術経済的に実現可能な選択肢」となり得ることも判明しました。
「さらに、水力発電と同じ年間生産者利益を達成するには、水力発電 FPV システムの設備投資は、単軸追跡を備えた地上設置型 PV (GPV) の設備投資よりも約 42 ～ 57% 低くなると推定されています。 -GPV システム」と研究者は説明しました。
彼らは、FPV と GPV システムの両方の技術経済的仮定を、米国エネルギー省の国立再生可能エネルギー研究所による PV システムのコストベンチマークからの推定に基づいており、既存の水力発電システムに関連する資本および固定運営費は埋没費用と見なされています。 電力市場の状況の入力として、この論文では、2014 年から 2021 年までの南アフリカ電力プール (SAPP) のスポット価格市場の過去データを使用しました。
このケーススタディでは、最大出力 126 MW のハイブリッド システムと全国送電網との接続も想定しています。 さらに、この論文は「ハイブリッド水力発電 FPV システムの最適な寸法設定/スケジューリングのための線形計画モデル」を提案しています。
乾燥した天候の年には、水力発電所と FPV のハイブリッド化により水力発電出力の低下を補うことができ、年間の生産者の利益が 4% 増加します。 しかし、雨天の年には、水力発電所と FPV のハイブリッド化が経済的に実現可能であるとは見なされず、中央値の年では、送電網容量の制限により、生産者の年間利益のごくわずかな増加 (0.1% 未満) しか達成できません。 FPV が価格のピーク時にスポット市場に参加する可能性について。 「さらに、すべての分析シナリオにおいて、水力発電型 GPV システムは水力発電型 FPV システムと比較して、より高い年間生産者利益（約 13 ～ 18%）を生み出すことが観察されている」と論文は述べています。
この調査結果は、「さまざまな市場条件下でのサハラ以南アフリカにおけるハイブリッド水力発電 FPV システムの技術経済的実現可能性」というレポートで入手できます。 再生可能エネルギー.
「この結果は、さまざまな市場スキームと天候の年がハイブリッド システムの寸法と運用に及ぼす影響を浮き彫りにしました。 しかし、長期的なモデリングでは、ハイブリッド FPV システムの技術経済分析に確率的最適化手法を組み込むことで、結果の堅牢性を改善できる可能性がある」と研究者らは結論づけています。
ソースから 太陽光発電マガジン
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