电网互联技术助力现有发电厂“变绿”

随着美国电力需求与价格双双上涨，新建发电厂虽能增加供应、降低成本，但耗时耗资巨大。IEEE高级会员塔尔加特·科普扎诺夫正在研究一种更快、更经济的解决方案：发电机替代互联过程。

这项技术将可再生能源（如太阳能、电池储能）与已关闭或利用率低的化石燃料电厂（如煤电厂）的电网连接点相链接。该过程利用了电厂现有的互联权利与基础设施进行发电，从而避免了在美国新建发电设施所需的数年审批流程。

技术核心：利用现有互联权利

科普扎诺夫是芝加哥Middle River Power的资产经理，该公司是一家专注于美国发电资产的私募股权投资与资产管理机构。

“每个发电厂都有其自身的互联权利，” 他说，“但令人惊讶的是，大多数电厂并未充分利用这些权利。” 互联权利赋予了新电源（如太阳能）接入高压输电系统的许可。“我们在这些现有权利之上建设新的可再生能源项目，就像将新电厂与旧电厂共址建设一样。”

他最近监督了两个发电机替代互联项目的安装：一个是明尼苏达州的太阳能系统，另一个是加利福尼亚州的电池储能设施。

应对需求激增的快速通道方法

全球范围内，人工智能数据中心正在推高电力需求与电费账单。科技公司和投资者愿意投入数万亿美元建设新的发电设施，但科普扎诺夫指出，仅获取电网互联权利就可能需要长达七年时间，这还不包括实际建设。漫长的过程涉及系统规划、许可证申请和监管审批。每年只有约5%的新项目获得批准，部分原因是电网可靠性问题。

他说，发电机替代互联技术可将这一过程的时间缩短约一半，从而更快地将清洁能源接入电网。该技术通过克服诸如大型输电升级等导致可再生能源项目延误的互联瓶颈，加快了项目时间线并降低了成本。

技术实施案例

科普扎诺夫参与了最近的几个发电机替代互联项目安装：

• Sherco太阳能项目（明尼苏达州）：该项目于今年5月在一个即将退役的煤电厂原址上，用约720兆瓦的太阳能发电机组进行了替代，使其成为该地区最大的太阳能发电设施。首批460兆瓦的产能预计很快将投入运营。
• Hanford混合能源中心电池系统（加利福尼亚州）：该项目于今年4月在一个天然气调峰设施中安装，利用了现有及增量的互联容量来增加电池储能系统。根据相关报道，电池储存的剩余可再生能源将在用电高峰时段使用，以减少电厂的温室气体排放。

“这些项目具有独特的优势，可以与现有发电厂共址建设，” 科普扎诺夫说。“同时，它们又是可再生和可持续的电力来源——这也有助于减少环境中的碳排放，实现各州的减排目标。”

对电力工程领域的影响与机遇

科普扎诺夫指出，电力行业正面临巨大挑战，迫切需要工程师。根据IEEE一篇文章引用的研究，到2030年，全球电力行业将需要额外45万至150万名工程师来建设、实施和运营能源基础设施。

虽然电力行业过去因技术成熟而不太吸引年轻工程师，但诸如发电机替代互联等新技术的引入正在改变这一局面。“我们正面临各种有趣且重大的挑战，我们绝对需要能够解决这些问题的电力工程师，” 他说。

此外，他鼓励工程师了解商业运营知识，认为这对成为优秀技术专家非常重要。
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