但這個(gè)世界遠(yuǎn)非完美。在現(xiàn)實(shí)世界中,存在許多效率低下的問題:限制資源提供其全部功能、限制新資源的接入、阻礙服務(wù)獲得補(bǔ)償以及各種互連和參與過程遇到的困難。如果有一種標(biāo)準(zhǔn)化的方式為系統(tǒng)運(yùn)營商提供多樣性能源、輔助服務(wù)和可靠性服務(wù),這會(huì)不會(huì)很好呢?
FERC Order 841要求電力市場創(chuàng)建一個(gè)儲(chǔ)能參與模型,允許儲(chǔ)能為電力批發(fā)市場提供其全部功能。但聯(lián)邦能源管理委員會(huì)本可以通過將儲(chǔ)能作為所有可再生能源使用的普遍參與模式的范例,并進(jìn)一步推進(jìn)這一過程,從而簡化未來新能源參與市場的過程。
FERC-841號(hào)令的發(fā)布定義了新的儲(chǔ)能參與電力批發(fā)市場模式,它也有助于其他形式的分布式能源發(fā)展。
乍一看,841號(hào)令對于儲(chǔ)能來說是一個(gè)福音,但對于其他基于逆變器的分布式能源參與電力批發(fā)市場來說,這只是一個(gè)漸進(jìn)的步驟。在實(shí)踐中,這種新的儲(chǔ)能參與模式可能有助于其他類型的資源,即使沒有[所有新能源]普遍參與模式。通過擁有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)發(fā)電能力的儲(chǔ)能參與,F(xiàn)ERC可能無意中創(chuàng)造了一種新的參與模式,用于儲(chǔ)能與高壓直流(HVDC)輸電、風(fēng)能、太陽能和傳統(tǒng)發(fā)電的創(chuàng)新組合。
841號(hào)令之外思考
聯(lián)邦能源管理委員會(huì)將儲(chǔ)能資源定義為“能夠從電網(wǎng)接收電能,并將其存儲(chǔ),以供后期將電能注入電網(wǎng)的資源......無論其存儲(chǔ)介質(zhì)如何”。盡管841號(hào)令預(yù)計(jì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是主要的能源儲(chǔ)存資源,該條例并沒有說所有的能源必須來自電網(wǎng),并返回到同一電網(wǎng)。儲(chǔ)能資源或類似的儲(chǔ)能資源可以用作互聯(lián),以及參與獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商/區(qū)域輸電組織市場的標(biāo)準(zhǔn)化方式。
就其本質(zhì)而言,電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是逆變器背后的能源。逆變器定義了電網(wǎng)所見的儲(chǔ)能電氣特性 - 互連、可靠性、對電網(wǎng)干擾的響應(yīng)以及資源的其他特性。當(dāng)涉及到這些電氣特性時(shí),無論逆變器背后的能量是來自電池、風(fēng)能、太陽能、微電網(wǎng)還是某些其他來源,所有基于逆變器的資源都具有基本相同的特性。
但是在電力系統(tǒng)和市場體系的運(yùn)作方面,能源的確很重要。為了調(diào)度基于逆變器的資源,調(diào)度員(例如ISO / RTO)必須考慮資源周圍的不同參數(shù)和限制。例如,有人必須處理電池的充電狀態(tài)、風(fēng)電場或太陽能電廠的預(yù)測和變化,或者配電系統(tǒng)可能會(huì)減少分布式資源的服務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。這些考慮事項(xiàng)很快變得相當(dāng)復(fù)雜,因?yàn)槿绾卧谝粋€(gè)時(shí)間段內(nèi)使用資源(例如放電電池)會(huì)影響未來時(shí)間段內(nèi)的功能。有人必須管理這些交互和性能風(fēng)險(xiǎn)。
從歷史上看,讓系統(tǒng)運(yùn)營商處理這些事情是很方便的。在一個(gè)以傳統(tǒng)發(fā)電廠和被動(dòng)負(fù)載為基礎(chǔ)的世界里,資源相對簡單,不是很智能。在一個(gè)擁有逐漸完善的自優(yōu)化算法,并以計(jì)算機(jī)控制越來越多資源的世界里,包括與輸配電系統(tǒng)上不同位置的其他能源或資源的組合和聚合,目前尚不清楚系統(tǒng)運(yùn)營商是否能夠完全掌控。他們可能更愿意簡化模型,并使新資源看起來更像傳統(tǒng)資源 - 總有生搬硬套、削足適履之嫌。
有創(chuàng)意的新模式
如果系統(tǒng)運(yùn)營商可以迎接智能資源的挑戰(zhàn),以普遍和非歧視的方式迎接新變化,例如采用[新能源]普遍參與模式,那么能源行業(yè)將會(huì)找到替代方案,根據(jù)FERC頒布的841號(hào)令,以非常有創(chuàng)意的方式使用新技術(shù)。
儲(chǔ)能接入電網(wǎng)是可行的,雖然大容量蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)所提供服務(wù)時(shí)間有限,但通過各種其他能源資源結(jié)合作為補(bǔ)充,調(diào)整儲(chǔ)能參與市場的模型,改變投標(biāo)參數(shù)向批發(fā)市場提供相應(yīng)產(chǎn)品。作為市場參與者,這可能需要承擔(dān)更多的預(yù)測、優(yōu)化和性能風(fēng)險(xiǎn),但它也具有潛在的優(yōu)勢。
從長遠(yuǎn)來看,使用輸電線作為“逆變器背后的能源”的一部分可能特別有趣。這可能是一個(gè)私人擁有的“聯(lián)絡(luò)線”,將風(fēng)能或太陽能電站連接到儲(chǔ)能電廠。這些線路現(xiàn)在有時(shí)用于將遠(yuǎn)程風(fēng)力發(fā)電站連接到與電網(wǎng)互連的點(diǎn),通常使用交流傳輸線技術(shù)。
從概念上講,這種方法也可以用于高壓直流輸電線路。點(diǎn)對點(diǎn)HVDC線路連接到電網(wǎng),“換流站”是典型的逆變器背后的能源,就像大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)一樣。在特定的時(shí)間點(diǎn),一個(gè)換流站吸收功率(如電池充電),另一個(gè)換流站正在注入功率。控制軟件可以允許換流站模擬電池儲(chǔ)能系統(tǒng),或者需要的話,可以添加一些儲(chǔ)能以將換流站限定為儲(chǔ)能資源。這不太可能是構(gòu)建大型高壓直流輸電網(wǎng)的理想方式,但它可以提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的方式,通過點(diǎn)對點(diǎn)的高壓直流輸電線路互連和參與獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)營商和區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營商的市場系統(tǒng)。
對于系統(tǒng)運(yùn)營商而言,HVDC線路的換流站看起來更像一個(gè)能夠提供無限長時(shí)間的儲(chǔ)能系統(tǒng)。但是由于該線路有兩個(gè)端點(diǎn),因此擁堵區(qū)域之間以及獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)營商和區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營商市場接縫之間的功率交易可能會(huì)變得非常有趣。由于逆變器將能量與電網(wǎng)解耦,所以直流輸電的兩端完全可以處于不同的互連電網(wǎng)中(異步互聯(lián))。
在一個(gè)完美的世界里,我們可以擁有一個(gè)強(qiáng)大的國家HVDC骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)。美國能源部資助的Seams研究表明,這種骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)對社會(huì)帶來的好處非常重要。但在現(xiàn)實(shí)世界中,我們沒有這個(gè)網(wǎng)絡(luò),并且在構(gòu)建它的過程中存在很多障礙,但是如何鼓勵(lì)私人投資開發(fā)如此宏大的系統(tǒng),可能需要以激勵(lì)方式逐步獲得收益。
將概念上的美國電力系統(tǒng)的主要區(qū)域拼接在一起,可以提高利用豐富的可再生資源和平衡全國各地負(fù)載的能力。(來源:NREL, 美國可再生能源國家實(shí)驗(yàn)室)
通過841號(hào)令定義的儲(chǔ)能參與電力批發(fā)市場模式,無可否認(rèn),在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上實(shí)現(xiàn)“儲(chǔ)能+”項(xiàng)目工作還將涉及許多成本、風(fēng)險(xiǎn)、復(fù)雜性和運(yùn)營問題。近期可能無法利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)盈利,系統(tǒng)運(yùn)營商可能需要?jiǎng)?chuàng)建新的市場產(chǎn)品來為其所需的屬性提供補(bǔ)償。
然而,推廣其他可再生能源使用841號(hào)令模式參與市場,可以更便利地連接各種各樣的新能源。至關(guān)重要的是,所有獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)營商和區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營商市場都應(yīng)以完整和通行的方式實(shí)施841號(hào)令,以支持所有基于性能、與技術(shù)無關(guān)資源的使用創(chuàng)新。