跳到主要内容

电池包括:“未来电网”正在形成

十月底是飓风桑迪一周年纪念日,飓风桑迪电气系统故障继续在全国范围内推动更新和更具弹性的能源基础设施的呼声。8月初,飓风桑迪重建特别工作组发布了其全面战略,其中充满了“更智能”和“更灵活”的能源基础设施。最近的报告和倡议NREL美国国土安全部与这些情绪相呼应。

显然,恢复力的重要性是国家层面对话的一部分,而且似乎更多的社区正在注意到,弹性微电网是一种很有前途的策略,但它们在商业应用程序中的广泛实现仍然主要是概念性的。

马里兰州从概念到行动的转变

第一款商用太阳能光伏和电池混合动力电池(这意味着它可以完全脱离电网工作——这是“微电网”的障碍)马里兰州的一个项目上线了今年10月在劳雷尔,展示了这些赛后桑迪对话旨在创造的现实。虽然在海拔200英尺的地方,没有风暴潮影响的危险,但劳雷尔和东海岸的许多内陆社区可能会受到飓风和其他自然或人为破坏造成的更大范围电网关闭的严重影响纳什。

康特拉这是一家混合用途、可持续社区的房地产开发商,最近安装了402千瓦的太阳能发电、两个电动汽车充电站、LED停车场照明,尤其是电池存储容量。马里兰州州长马丁·奥马利(Martin O’Malley)和联邦能源管理委员会(Federal Energy Regulatory Commission)等机构大张旗鼓地启动了该项目美国联邦能源监管委员会(FERC)主席乔恩·韦林霍夫(Jon Wellinghoff)。

Konterra的项目使开发商更接近其可持续、完全一体化社区的愿景。太阳能装置提供了该地区20%的年电力,可作为停车棚使用。其电池组能为临界负载供电吗50千瓦,持续4个多小时,电网的电量应该完全下降,并在白天太阳能电池板供电的时候重新充电。这也使马里兰州更接近它的目标目标到2022年,州内可再生能源发电量将达到20%。但也许最有趣的是,该网站将通过参与辅助服务市场(主要是通过提供频率调节,同步预留,以及伏安无功补偿[PDF]以成本为基础获得)。

开放市场对微电网至关重要

劳雷尔项目的市场参与是由两个FERC命令实现的,这两个命令重要地重新定义了储能与电网相互作用的方式。第755和784号订单为联网能源存储参与开放能源市场提供了一个更公平的框架。他们还概述了独立系统运营商(ISO)在选择和使用这些资产以平衡电网和稳定电力质量时所使用的补偿和评估策略。

这些订单特别着眼于纠正目前市场上的不公平现象,它们往往偏爱较老的平衡需求的方法。它们要求ISOS考虑速度(这些资源如何容易地和迅速地调度服务)和准确性(这些资源是如何调节能源质量的)。在评估执行这些功能的潜在资源时——电池存储特别擅长的功能。

超越简单的能源:电池如何支持电网

电网需要不断平衡负荷(需求)和发电(供应)。在一天中,这些频率的变化会导致60赫兹标准频率的偏差,必须每分钟保持一次。小偏差虽属正常,但大偏差则会对耗能设备产生负面影响,对发电、输电设备造成破坏,严重时还会导致连锁停电。这就是为什么拥有可迅速动用的资源来维持这种微妙的平衡是如此重要。

通过将速度和准确性纳入这些调度资产的评估,电池开始在电网应用程序中实现其充分的竞争优势。太阳能电网存储这家为Konterra提供锂离子电池的公司,正利用FERC的裁决,利用这些原本昂贵的电池系统实现盈利。该公司在整合各种收入流以获取利润方面已经变得相当熟练,事实上,该系统是免费提供给主机站点的。这些创新开始从字面上“改变”混合可再生能源和存储系统的经济,改变客户与电网及其公用事业的互动方式。

太阳能电网存储部分依赖的收入来自向电网提供辅助服务。FERC将这些服务定义为:“支持从卖方到买方的电力传输所必需的服务”以及“保持互连传输系统的可靠运行”所必需的服务。在Konterra基地的快速反应电池主要通过提供两种一般形式的服务来获得这些资金:

首先,通过提供负载平衡,将能量来回移动到电网,以实现供需之间的瞬时平衡:这种服务最好是由那些能够快速分配能量并充当“旋转”储备的资源提供的(这些资源在任何给定的时刻都对ISO可用,历史上与“旋转”发电机而不是电池相关)。由于FERC命令755,这项服务由ISO在两个层面上支付:提供的容量(包括每个单元的机会成本)和性能(与实际发送的能量的数量和质量相关)。

其次,主要以管理电能质量(无功功率和电压控制)的形式向电网提供电力调节服务:这最好由能够非常准确地分配电能以修改电能质量的资源来执行。FERC 784号命令要求各公用事业输电供应商提供关于特定控制区域之间电能平衡瞬时缺陷的数据(“区域控制错误”)可确保提供这种准确度的资源在市场中处于优先地位。

在这些收入流(以及一些政府激励措施)之间,太阳能电网存储能够为Konterra提供成本高昂的能源存储。尽管有些数学问题难以解决(太阳能电网存储的确切商业模式是专有的),其他公司——例如AES Energy Storage公司——坚持认为,通过利用这些新的游戏方式,底线确实有效。

商业可再生微电网的增长不会停留在劳雷尔

事实上,我们看到越来越多的系统上线(比如SMUD开发萨克拉门托的2500 R),以及商业和监管意义上的需求增加(参见加利福尼亚州的储能指令)[PDF])。一些不确定性仍然潜伏着,可能会影响微电网的广泛采用,尤其是公用事业公司评估微电网以维持电网连接的“备用费用”,但我们知道,在能源存储方面提供的清晰度无疑对这些项目采用的商业模式产生了显著影响。

他说:“储能不仅为电网提供了巨大的价值,还使太阳能光伏和其他分布式发电系统的集成可靠、高效、经济。”联邦铁路局主席乔恩·威灵顿霍夫.“在我们部署新资源发电时,分布式存储是一个重要的谜题。”

惠灵霍夫的话仅仅暗示了存储开始提供的许多好处:应急电源、需求费用降低、辅助服务市场参与度和电网稳定性,仅举几例。正如太阳能电网存储首席执行官汤姆·莱登(Tom Leyden)所精辟地总结的那样,“简单地说,光伏+存储正在引领未来的电网。”

这个故事由丹·韦策尔共同撰写,最初出现在RMI出口

太阳能电池板照片伊丹比斯通过Shutterstock

关于这个主题的更多信息

更多作者