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采用以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)可部署更多可再生能源

鉅大LARGE  |  點擊量:777次  |  2021年07月09日  

在許多電力市場中,政策制定者正在探索下一代可再生能源政策,這些政策將為低成本的太陽能、風(fēng)能和儲能的發(fā)展提供最大價值。鼓勵儲能系統(tǒng)與太陽能發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電設(shè)施相結(jié)合的政策可能會產(chǎn)生巨大的影響,因為這些電網(wǎng)資產(chǎn)可以在電力價格最高的高峰時段提供穩(wěn)定電能。如果有效實施,其結(jié)果是降低客戶的成本,提高彈性,并減少碳排放。

清潔高峰標(biāo)準(zhǔn)(CPS)是一種相對較新的政策工具,可以增加用于滿足高峰需求的可再生能源的份額?,F(xiàn)在是在美國各州采用清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)的理想時間,因為有相當(dāng)多的峰值容量已經(jīng)超過40年,如圖1所示。在接下來的20年中,預(yù)計將達(dá)到裝機(jī)容量約為152GW峰值電廠將退役。例如,在北卡羅來納州和南卡羅來納州,根據(jù)杜克能源公司的數(shù)據(jù),預(yù)計到2028年將有1.61GW的峰值電廠退役。

亞利桑那州和加利福尼亞州提出了清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS),并且在2018年,馬薩諸塞州成為美國第一個創(chuàng)建清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS)的州,該州要求在電力系統(tǒng)峰值需求期間從清潔峰值資源中提供最低比例電力銷售額。在這些努力的基礎(chǔ)上,能源情報合作伙伴(EIP)開發(fā)了新的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS)概念,改進(jìn)了傳統(tǒng)清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS)。它利用提高的儲能經(jīng)濟(jì)性來解決可再生能源局限性,并將有助于創(chuàng)建一個真正可靠的清潔電網(wǎng)。

清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS)有能力克服“間歇性”這個可再生能源的主要缺點,并將可再生能源資源轉(zhuǎn)化為真正的可調(diào)度資產(chǎn)。能源情報合作伙伴(EIP)為北卡羅來納州開發(fā)了一個以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS),但它可以成為擁有類似能源市場的其他州的典范。

以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)要求可再生能源發(fā)電與儲能系統(tǒng)配套使用。在指定的峰值期間輸送一部分電力必須由可再生能源產(chǎn)生,并由可再生能源發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)的組合提供。這意味著,與其他儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)計劃不同,發(fā)電設(shè)施不僅可以在高峰時段提供激勵,它們也是必需的。

在北卡羅來納州,以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)將適用于該州三大電力零售商,預(yù)計到2025年將達(dá)到系統(tǒng)峰值負(fù)荷5%,到2028年將達(dá)到系統(tǒng)峰值負(fù)荷10%,這占到2028年預(yù)計峰值容量的22%。對于電網(wǎng)來說,采用合理的投資將具有最大的好處,因為峰值負(fù)荷是最昂貴的服務(wù)。

采用以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)的好處包括:

?與儲能系統(tǒng)配套使用的可再生能源資產(chǎn)增加了兩種資源價值。

?發(fā)電機(jī)組中最昂貴、效率最低的資源可以通過可再生能源和儲能系統(tǒng)替代,從而降低系統(tǒng)成本。

?隨著投資成本的下降,這些資產(chǎn)可以取代越來越多的峰值和容量,從而使天然氣和煤炭發(fā)電資產(chǎn)更有效地運(yùn)作。電池儲能系統(tǒng)沒有效率曲線,因此其增加和減少不會影響電網(wǎng)效率,這與化石燃料發(fā)電資產(chǎn)的增加有所不同。

?雖然第三方開發(fā)商能夠以最低的成本構(gòu)建可再生能源和儲能系統(tǒng),但如果公用事業(yè)公司在5年后購買資產(chǎn),可能會長期獲得運(yùn)營效率。

?向第三方競爭開放市場確保了納稅人的最低成本。

在結(jié)構(gòu)上,以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)解決了受監(jiān)管市場中關(guān)于可再生能源(間歇性、高成本)和第三方競爭(失控)的典型問題。通過激勵公用事業(yè)公司在5年后購買資產(chǎn),客戶通過將最低成本部署與最有效的長期資產(chǎn)利用相結(jié)合而從中獲益。

以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)的一些亮點包括:

(1)符合條件的以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)資源與太陽能發(fā)電設(shè)施或風(fēng)力發(fā)電機(jī)部署在一起,并連接250kW至20MW的電力設(shè)施。

(2)以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)資源必須在工作日每天連續(xù)提供4小時儲能,每年50周,持續(xù)15年。

(3)儲能系統(tǒng)必須由配套使用和共同部署的可再生能源發(fā)電設(shè)施提供100%充電。

北卡羅來納州擬議的以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)計劃將通過四個需求建議書(RFP)程序?qū)嵤?,以儲能為中心的清潔峰值?biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)資源將獲得0.033美元/kWh的價格。根據(jù)調(diào)查分析,以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)資源在這些價值上具有成本競爭力,同時為開發(fā)商提供有吸引力的回報,并與其他替代方案進(jìn)行了非常有利的比較。例如,最近對卡羅萊納州的峰值電廠進(jìn)行的一項研究表明,天然氣發(fā)電的成本高于0.12美元/千瓦時,使用率為16.7%及以下(相當(dāng)于每天運(yùn)行發(fā)電機(jī)組4小時,每年365天)。

在北卡羅來納州,預(yù)計10%的以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)將推動太陽能+儲能項目的發(fā)展。2028年將部署2,795MW/11,178MWh的儲能項目和裝機(jī)容量為4,193MW的太陽能發(fā)電設(shè)施。其投資分別為17.7億美元和21.4億美元,到2028年總投資額將達(dá)到39.4億美元。

現(xiàn)在適合以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)的時候因為太陽能或風(fēng)能與儲能系統(tǒng)配套使用成為許多市場獲得峰值容量的最低成本選擇。伴隨以儲能為中心的清潔峰值標(biāo)準(zhǔn)(CPS-ES)的計劃減少碳排放和增加的彈性也可以幫助實現(xiàn)其他州能源政策目標(biāo)。

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