存储可能会解决一些大的网络问题

2018-05-16 11:07  浏览:  

FERC 841号令如何帮助其他能源。

在一个完美的世界里,并网电能储存设备永远不会被需要。大型电力系统中数以千计的发电机和负载的多样性和固有的灵活性将为我们提供所需的灵活性,以非常低的成本持续匹配供应和需求,即使可变的可再生能源主导着我们的发电资源。

但这个世界远非完美。在现实世界中,存在许多效率低下的问题,限制资源提供其全部功能,限制新资源的访问,影响提供服务的补偿以及使互连和参与过程非常困难。如果有一种标准化的方式为系统运营商提供广泛的能源,辅助服务和可靠性服务,这会不会很好呢?

可能有。正如我在一篇配套博客文章中所讨论的,FERC Order 841要求电力市场创建一个能源存储参与模型,允许存储为批发能源市场提供其全部功能。但联邦能源管理委员会本可以通过将存储作为所有资源使用的普遍参与模式的示例,进一步推进这一过程,从而简化未来创新资源参与市场的过程。

乍一看,841号订单对于存储来说是一个福音,但对于其他基于逆变器或分布式能源参与批发能源市场来说,这只是一个渐进的步骤。在实践中,这种新的存储参与模式可能有助于其他类型的资源,即使没有转向普遍参与模式。通过拥有远远超出传统发电能力的储能参与,FERC可能无意中创造了一种新的参与模式,用于存储与高压直流(HVDC)传输,风能,太阳能和传统发电的创新组合。

在841号令的考虑之外思考

联邦能源管理委员会将能源储存资源定义为“能够从电网接收电能并将其存储以供后期将电能注入电网的资源......无论其存储介质如何”。尽管电池存储系统是主要的能源储存资源由秩序841预计,该命令并没有说所有的能源必须来自电网,并返回到同一电网。储能资源或类似的储能资源可以用作互联和参与独立系统运营商/区域传输组织市场的标准化方式。

就其本质而言,电池能量源系统是逆变器背后的能源。逆变器确定电网所见的电气特性 - 互连特性,可靠性能力,对电网干扰的响应以及资源的其他特性。当涉及到这些电气特性时,无论逆变器背后的能量来自电池,风能,太阳能,微电网还是某些其他来源,所有基于逆变器的资源都具有基本相同的特性。

但是在电力系统和市场体系的运作方面,能源的确很重要。为了调度基于逆变器的资源,调度员(例如ISO / RTO)必须考虑资源周围的不同参数和限制。例如,有人必须处理电池的充电状态,风电场或太阳能电厂的预测和变化,或者分销系统需要的风险可能会减少分布式资源的服务。这些考虑事项很快变得相当复杂,因为如何在一个时间段内使用资源(例如放电电池)会影响未来时间段内的功能。有人必须管理这些交互和性能风险。

从历史上看,让系统运营商处理这些事情是很方便的。在一个以传统发电厂和被动负载为基础的世界里,资源相对简单,不是很聪明。在一个越来越拥有自己的优化算法的计算机控制资源越来越多的新世界里,包括与输配电系统上不同位置的其他能源或资源的组合和聚合,目前尚不清楚系统运营商是否达到任务。他们可能更愿意简化事情,并使新资源看起来更像传统资源 - 迫使方形钉成圆孔。

取消方形钉

如果系统运营商不以普遍和非歧视的方式迎接这种迎接智能资源的挑战,例如采用普遍参与模式,那么能源行业将会找到替代方案,以非常有创意的方式使用新技术参与模式FERC颁布了841号令。

作为一种能源存储资源应该是可以互相连接的,或许与大型铭牌的蓄电池存储系统连接,但持续时间有限,但为了补充电池系统的各种其他能源资源并通过调整投标向市场提供产品能量存储参与模型的参数。作为市场参与者,这可能需要承担更多的预测,优化和性能风险,但它也具有潜在的优势。

从长远来看,使用传输线作为“逆变器背后的能源”的一部分可能特别有趣。这可能是一个私人拥有的“联络线”,将风能或太阳能电站连接到能源存储工厂。这些线路现在有时用于将远程风力发电站连接到与电网互连的点,通常使用交流传输线技术。

从概念上讲,这种方法也可以用于高压直流输电线路。点对点HVDC线路连接到电网(“终端”)的终点是逆变器背后的能源,就像大型电池存储系统一样。在特定的时间点,一个终端吸收功率(如电池充电),另一个终端正在注入功率。控制软件可以允许终端模拟电池存储系统,或者如果需要的话,可以添加一些存储器以将终端限定为能量存储资源。这不太可能是构建大型高压直流输电网的理想方式,但它可以提供一种标准化的方式,通过点对点的高压直流输电线路互连和参与ISO / RTO市场系统。

对于系统运营商而言,HVDC线路的终端看起来像一个能够提供非常长且可能无限的持续时间的能量存储系统。但是由于该线路有两个端点,因此拥堵区域之间以及ISO / RTO市场接缝之间的连接机会可能会变得非常有趣。由于逆变器将能量侧与电网(两端)分离,所以两个端子甚至可以处于不同的互连中。

在一个完美的世界里,我们已经拥有一个强大的国家HVDC骨干传输网络。美国能源部资助的Seams研究表明,这种骨干传输网络对社会带来的好处非常重要。在现实世界中,我们没有这个网络,并且在构建它的过程中存在很多障碍,但是私人开发人员使用这种方法可能会以增量方式实现一些好处。

无可否认,通过Order 841参与模式,在技术和经济上实现“存储+”项目工作将涉及许多成本,风险,复杂性和运营问题。近期可能无法利用现有技术实现盈利,系统运营商可能需要创建新的市场产品来为其所需的属性提供补偿。

然而,确保Order 841市场参与模式可以被推广并被其他资源使用,可以为以更便利的方式建立和连接各种各样的新能源提供一种方法。至关重要的是,所有ISO / RTO市场都应以完整和一般的方式实施Order 841,以支持所有资源的创新和基于性能的,技术中立的使用。

  新加坡
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