
PeakSmart 系统已在昆士兰州成千上万的空调上安装。 (Unsplash: Jose Antonio Gallego Vázquez)
在今年迄今为止最热的两天里,昆士兰州的150,000多台空调被远程控制以降低到50%的容量。
名为 PeakSmart 的系统是电网在系统难以应对时降低昆士兰电力消耗的一种方式。
虽然在炎热的日子里,这听起来令人沮丧,但 CSIRO 的行为科学家约翰·加德纳表示,像 PeakSmart 这样的系统实际上是减少干扰的最佳方法之一。
他表示:“关闭一台空调没有什么意义,但如果关闭10万台空调,就会给系统提供一些喘息的空间。”
“这样每个人都可以继续用电,而不是某些人完全失去电力。”
根据专家的说法,随着可再生能源的增加,像 PeakSmart 这样的系统监测和调整使用能源的方式变得越来越必要,以确保每个人都能保持电力供应。
然而,让人们自愿调低空调或选择在正午运行电器并不容易。
不稳定的电网
观察澳大利亚能源网络的供需变化,显示出该系统在 微妙的平衡中。
加德纳博士表示,电力需求在一天中的不同时间既高于以往,又低于以往。
他表示:“我们在发电的最佳时机和用电的最佳时机之间存在巨大不匹配。”
在澳大利亚,有不到40%的家庭屋顶上安装了小型太阳能电池板,而在白天,可再生能源的供应可占到60%至70%。
澳大利亚能源市场运营商曾表示,“在未来几年内”,屋顶太阳能可能提供东部网络高达90%的能源。
加德纳博士说:“在上午10点到下午2点之间,发电会出现大幅激增,大家的太阳能电池板产生了大量额外的能源。”

大部分电力网络仅能满足每天几个小时的需求。 (ABC News: Keana Naughton)
这虽然是好消息,但通常在一天中的这个时间段内,电价可能会变为负值,意味着产生的能源过多,而需求不足。
之后从下午4点开始,情况发生了转变。
随着太阳的落下,太阳能减少,而在学生放学或上班的人们回家时,能源需求上升。
随着人口的增长和电器的增加,澳大利亚在此高峰时段的能源使用量也达到前所未有的高位。
这一晚间的高需求与白天极低的需求正在对电网造成压力。
加德纳博士表示:“高峰越来越高,低谷越来越低。”
“这两者结合起来,使网络变得不稳定。”
日益增加的能源需求
构成电网的基础设施是为高峰时段而建,但超过这些极限会非常困难。
加德纳博士表示:“想象一个电力网络就像管道输水。”
他表示,“管道能承载的水量最大取决于管道的直径。”
电力线路也是如此,你不能无限制地通过相同的线路输送电力。
尽管网络的“管道”是为应对正常日前的最高需求而建,但在酷热的日子里,系统却更加难以应对。
这既是因为空调的增加,也因为高温会降低电缆的运输能力。
当需求过高而电力不足时,这可能会导致网络瘫痪。
加德纳博士表示,解决方案并不一定是每次需求增加时都建设更大的网络。
他表示:“你可以增加更多的发电和加厚电缆,但如果我们这样做,电价会大幅上升,而澳大利亚人已经在为电价而挣扎。”
“网络正在寻找任何不需要更多杆子和电线的解决方案。”
PeakSmart 相当于 20,000 个太阳能系统
在一月的两次热潮中,以及在 2024 年的四次热潮中,PeakSmart 软件在昆士兰州启用了,远程限制数千台空调的输出不超过50% ,时间为下午 4点到7点。
昆士兰州政府所有的能源公司 Energex 和 Ergon 表示,大多数人应该没有注意到这个情况。
该项目始于2014年,注册用户可获得每台合格空调最高400元的一次性返现。

PeakSmart 空调每年会被限制几次。 (ABC Radio Darwin: Conor Byrne)
空调上添加了一个信号接收器,可以通过能源主干线来控制该设备。
这一技术被称为“音频频率负载控制”,在极端情况下,也用于切断太阳能电力进入电网。
据发言人表示,目前有155,738台空调连接,该项目每年新增15,000名客户。
但最大的好处是为电网提供107兆瓦的整体负载减少。
加德纳博士说:“他们获得的回馈能量非常可观。”
“这相当于20,000个屋顶太阳能系统。”
悉尼科技大学的可再生能源研究员大卫·罗什对此表示赞同。
他说:“在昆士兰的这种单一网络运营商的背景下,这是相当可观的灵活容量。”
如果你能提高灵活性,“就不必在电池等更昂贵的解决方案上进行大量投资。”
但是,说服人们参与该计划,即使是为了返现,也很困难。
多家空调安装商在去年对ABC表示,他们对该计划表示谨慎,并担心政府和能源供应商控制家中电器的潜在风险,尽管这可能减少停电的风险。
但限制空调的容量只是将能源移开高峰使用的一种方式。
加德纳博士表示:“如果【PeakSmart】让你感到不舒服,不喜欢这个想法,还有其他方法可以帮助… 而不涉及交出你的空调控制权。”
管理未来的高峰
全国各地的一些试验正试图以不同的方式调整用户行为。
在2023年,西澳的数千个面临困境的家庭在9点到15点之间享受免费电力,以试图将使用时间调整到非高峰时段。
根据罗什的说法,热水器和游泳池泵是减少需求的另一种非常受欢迎的电器。
在一些州,自上世纪50年代以来,为了在晚上的非高峰时段有更低的费用,已经提供了单独的经济或“受控”电价。
他表示:“【现在】我们开始看到网络对此感兴趣,将热水器的开启时间从夜间调整到白天,当时有很多太阳能和电价非常便宜。”

旧电表正在被智能电表替代,这些电表显示了用电时间。 (ABC News: Ben Atherton)
类似的热水试验目前正在维多利亚州和南澳大利亚州进行。
一位维多利亚州试验背后的 CitiPower 公司的发言人表示,目前已选择约100人参与该计划。
加德纳博士认为,热水是一种最简单和最不具侵入性的方式来提高电网灵活性。
他说:“你仍然可以获得热水,但…网络可以像电池一样使用它。”
他表示:“当有多余电力时,他们可以向【热水器】注入大量的额外能量,然后在高峰期关闭热水器系统。”
随着电动汽车的普及,这些汽车也将成为灵活能源需求的重要来源。
随着澳大利亚电网向可再生能源的转型,加德纳博士表示,调整电力使用的时间至关重要,但人们应该感到这并“不被“欺骗”。
他表示:“我们希望人们同意,这样做是合理的。如果每个人都为减轻电网的负荷做一点,那么对大家都有好处。”
“没有人希望这个能源转型过程复杂、昂贵或困难,我们都希望尽可能顺利地实现目标。”