如今的社會正在朝著一個高度依賴各種可再生能源的電氣化世界邁進，但也面臨著電動汽車充電、生活方式改變以及氣候變化等復(fù)雜因素。

這引發(fā)了許多問題，包括如何提供具有成本效益、可靠、零排放的電力，以及如何利用管理用于發(fā)電、供暖、烹飪的天然氣。人們也存在對澳大利亞在冬季天然氣潛在短缺的擔(dān)憂。

Neoen公司計劃在澳大利亞Riverina地區(qū)部署電池儲能系統(tǒng)的渲染圖  

大多數(shù)研究報告都指出，澳大利亞峰值電力需求和冬季電力需求都將顯著增長。電力供應(yīng)將變得越來越不穩(wěn)定，而在冬季最需要的太陽能發(fā)電量也低于其他季節(jié)。通常的做法是采用更多的可再生能源發(fā)電設(shè)施、短時儲能和長時儲能以及需求響應(yīng)設(shè)施。但這是一種有效的措施嗎？

澳大利亞冬季的電力和天然氣需求很高，并且遇到了供應(yīng)緊缺問題  

上圖是按發(fā)電類型劃分的澳大利亞國家電力市場（NEM）每周的能耗，顯示澳大利亞冬季太陽能發(fā)電量較低，而天然氣發(fā)電和燃煤發(fā)電量顯著增加。如果短期管理和儲能系統(tǒng)應(yīng)對需求高峰，每周需求是一個有用的指標(biāo)。除昆士蘭州外，澳大利亞其他州的冬季每周電力需求都高于夏季。  

如果重新定義挑戰(zhàn)并應(yīng)用更多策略，未來可能會大不相同。冬季多日峰值電力需求問題的潛在驅(qū)動因素是寒冷或多云的天氣以及時間較短的白天。本文將介紹解決這些問題的一些方法。  

如果假設(shè)未來的短期電力需求將由電池儲能系統(tǒng)（包括電動汽車）、需求管理和目標(biāo)能源效率來管理，那么至少可以滿足幾天的峰值電力需求。只要在這幾天所需的總電量是可用的，電池儲能系統(tǒng)和智能設(shè)備就可以短期供應(yīng)并滿足峰值電力需求。

在討論需求側(cè)選項之前，可以考慮存儲足夠的電力以度過寒冷的冬季。顯而易見的答案是使用抽水蓄能發(fā)電設(shè)施、氫能設(shè)施和生物質(zhì)能等長時儲能技術(shù)。但是，如果打破常規(guī)思考，也許還有其他選擇。  

澳大利亞擁有大量的水電量。例如，維多利亞州在當(dāng)?shù)負碛?00MW以上的水電設(shè)施，并且可以從Basslink水電設(shè)施及其在Snowy水電設(shè)施獲得近2GW的電力。因此，為冬季水電運行蓄水的措施可以提供幫助。這可能涉及什么？  

太陽能發(fā)電設(shè)施與短時儲能系統(tǒng)和能效設(shè)施相結(jié)合，可以在大壩中蓄存更多的水在冬季供應(yīng)電力。這不會面臨抽水蓄能的往返損失。許多水壩還可以提供灌溉用水，因此需要平衡灌溉用水和冬季用電的時間和數(shù)量，這種做法可能具有挑戰(zhàn)性，但值得探索。  

生物質(zhì)能源能夠以固體、液體或氣體的形式儲存供冬季使用，并且能夠以這些形式用于提供電力和熱量，以減少冬季的電力消耗，并用于發(fā)電。

在需求方面，節(jié)能建筑、高效供暖設(shè)備和照明設(shè)施可以減少冬季消耗和相關(guān)需求高峰。在寒冷的日子里，更加節(jié)能的六星級住宅需要的熱量約為二星級住宅的三分之一。

即使在溫暖的氣候下，電暖器的使用量也可能很高，因為建筑物的熱性能通常很差，而且許多家庭依賴于電暖器。然而，許多人的家中都有空調(diào)，但沒有意識到空調(diào)可以提供高效、低成本的供暖。而許多現(xiàn)有的供暖系統(tǒng)效率非常低：針對冬季天然氣和電力消費者的計劃可能會有所幫助。

維多利亞州的每日天然氣需求。冬季高峰是由建筑供暖驅(qū)動的。藍色部分顯示天然氣發(fā)電。使用天然氣的電力運行效率低下的電力加熱設(shè)施，每單位熱量所消耗天然氣是直接使用天然氣加熱的兩倍。

此外，提高其他電器和設(shè)備的效率（尤其是熱水器），不僅可以節(jié)省電力，而且您使用分布式電池儲能系統(tǒng)和智能需求管理來改變供應(yīng)和使用時間的時候，它幾乎與減少峰值需求一樣有用，也可以減少全年的消費和需求高峰。  

例如，澳大利亞國家電力市場（NEM）用于熱水的冬季每周耗電量約為180GWh（約占總耗電量的5%），其中約四分之三可通過采用熱泵節(jié)省電力。與大多數(shù)太陽能集熱裝置相比，熱泵熱水器在冬季使用的電力更少，尤其是在電力需求可能很高的寒冷多云條件下，盡管它們在夏季使用更多電力：但那時太陽能的發(fā)電量充足。