中國儲能網(wǎng)訊：在一個完美的世界里，永遠不會需要并網(wǎng)儲能設(shè)備。大型電力系統(tǒng)中存在數(shù)以千計的發(fā)電機、多樣性的負載，將為我們提供所需的靈活性，以非常低的成本平衡供應(yīng)和需求，即使存在一定數(shù)量的間歇性可再生能源，甚至是可再生能源主導著我們的發(fā)電資源，電網(wǎng)也有足夠的靈活性。
但這個世界遠非完美。在現(xiàn)實世界中，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)獲得補償以及各種互連和參與過程遇到的困難。如果有一種標準化的方式為系統(tǒng)運營商提供多樣性能源、輔助服務(wù)和可靠性服務(wù)，這會不會很好呢?
聽起來不錯!正如我在一篇配套博客文章中所討論的，F(xiàn)ERC Order 841要求電力市場創(chuàng)建一個儲能參與模型，允許儲能為電力批發(fā)市場提供其全部功能。但聯(lián)邦能源管理委員會本可以通過將儲能作為所有可再生能源使用的普遍參與模式的范例，并進一步推進這一過程，從而簡化未來新能源參與市場的過程。
FERC-841號令的發(fā)布定義了新的儲能參與電力批發(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號令對于儲能來說是一個福音，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，這只是一個漸進的步驟。在實踐中，這種新的儲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。通過擁有遠遠超出傳統(tǒng)發(fā)電能力的儲能參與，F(xiàn)ERC可能無意中創(chuàng)造了一種新的參與模式，用于儲能與高壓直流(HVDC)輸電、風能、太陽能和傳統(tǒng)發(fā)電的創(chuàng)新組合。
841號令之外思考
聯(lián)邦能源管理委員會將儲能資源定義為“能夠從電網(wǎng)接收電能，并將其存儲，以供后期將電能注入電網(wǎng)的資源......無論其存儲介質(zhì)如何”。盡管841號令預(yù)計電池儲能系統(tǒng)是主要的能源儲存資源，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)。儲能資源或類似的儲能資源可以用作互聯(lián)，以及參與獨立系統(tǒng)運營商/區(qū)域輸電組織市場的標準化方式。
就其本質(zhì)而言，電池儲能系統(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。當涉及到這些電氣特性時，無論逆變器背后的能量是來自電池、風能、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)可能會減少分布式資源的服務(wù)的風險。這些考慮事項很快變得相當復(fù)雜，因為如何在一個時間段內(nèi)使用資源(例如放電電池)會影響未來時間段內(nèi)的功能。有人必須管理這些交互和性能風險。
從歷史上看，讓系統(tǒng)運營商處理這些事情是很方便的。在一個以傳統(tǒng)發(fā)電廠和被動負載為基礎(chǔ)的世界里，資源相對簡單，不是很智能。在一個擁有逐漸完善的自優(yōu)化算法，并以計算機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)將會找到替代方案，根據(jù)FERC頒布的841號令，以非常有創(chuàng)意的方式使用新技術(shù)。
儲能接入電網(wǎng)是可行的，雖然大容量蓄電池儲能系統(tǒng)所提供服務(wù)時間有限，但通過各種其他能源資源結(jié)合作為補充，調(diào)整儲能參與市場的模型，改變投標參數(shù)向批發(fā)市場提供相應(yīng)產(chǎn)品。作為市場參與者，這可能需要承擔更多的預(yù)測、優(yōu)化和性能風險，但它也具有潛在的優(yōu)勢。
從長遠來看，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。這可能是一個私人擁有的“聯(lián)絡(luò)線”，將風能或太陽能電站連接到儲能電廠。這些線路現(xiàn)在有時用于將遠程風力發(fā)電站連接到與電網(wǎng)互連的點，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。點對點HVDC線路連接到電網(wǎng)，“換流站”是典型的逆變器背后的能源，就像大型電池儲能系統(tǒng)一樣。在特定的時間點，一個換流站吸收功率(如電池充電)，另一個換流站正在注入功率?？刂栖浖梢栽试S換流站模擬電池儲能系統(tǒng)，或者需要的話，可以添加一些儲能以將換流站限定為儲能資源。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準化的方式，通過點對點的高壓直流輸電線路互連和參與獨立電網(wǎng)運營商和區(qū)域電網(wǎng)運營商的市場系統(tǒng)。
對于系統(tǒng)運營商而言，HVDC線路的換流站看起來更像一個能夠提供無限長時間的儲能系統(tǒng)。但是由于該線路有兩個端點，因此擁堵區(qū)域之間以及獨立電網(wǎng)運營商和區(qū)域電網(wǎng)運營商市場接縫之間的功率交易可能會變得非常有趣。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))。
在一個完美的世界里，我們可以擁有一個強大的國家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)對社會帶來的好處非常重要。但在現(xiàn)實世界中，我們沒有這個網(wǎng)絡(luò)，并且在構(gòu)建它的過程中存在很多障礙，但是如何鼓勵私人投資開發(fā)如此宏大的系統(tǒng)，可能需要以激勵方式逐步獲得收益。
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載的能力。(來源：NREL, 美國可再生能源國家實驗室)
通過841號令定義的儲能參與電力批發(fā)市場模式，無可否認，在技術(shù)和經(jīng)濟上實現(xiàn)“儲能+”項目工作還將涉及許多成本、風險、復(fù)雜性和運營問題。近期可能無法利用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)盈利，系統(tǒng)運營商可能需要創(chuàng)建新的市場產(chǎn)品來為其所需的屬性提供補償。
然而，推廣其他可再生能源使用841號令模式參與市場，可以更便利地連接各種各樣的新能源。至關(guān)重要的是，所有獨立電網(wǎng)運營商和區(qū)域電網(wǎng)運營商市場都應(yīng)以完整和通行的方式實施841號令，以支持所有基于性能、與技術(shù)無關(guān)資源的使用創(chuàng)新。
聯(lián)邦能源管理委員會，第841號令，https://www.ferc.gov/whats-new/comm-meet/2018/021518/E-1.pdf
