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美国最不可靠的电网之一!密歇根州希翼部署电池新浦京系统提高电网弹性

2019-12-26 14:27  来源:中国新浦京网  浏览:  

像许多美国中西部州一样,密歇根州在采用新的新浦京技术方面进展缓慢,但这种情况可能会发生改变。

密歇根州很幸运拥有世界上最大的抽水蓄能设施之一。密歇根州的卢丁顿(Ludington)抽水蓄能设施在应用中,当低价的多余电力可用时,水就被泵送到上游水库,而当需要电能时,水则通过涡轮机发电并流回到下游水库。尽管抽水蓄能对电网和可再生能源的整合具有显著的价值,但这座装机容量为1,872MW的抽水蓄能设施耗时四年才建设完成,并且这种新浦京方法由于地理条件限制并不适于推广。

密歇根州电网是美国最不可靠的电网之一,其部分原因是经常遭遇极端天气

过去十年来,美国新浦京领域最大的发展是电池。电网规模电池新浦京系统容量猛增,这在很大程度上是由锂离子电池新浦京系统部署驱动的。自从2010年以来,锂离子电池的价格已经下跌了85%。除了锂离子电池之外,压缩空气新浦京、飞轮新浦京等新浦京项目的部署也在增长。

尽管抽水蓄能在该州的能源结构中具有重要价值,但是相对于沿海地区的新浦京部署增长,密歇根州在采用这些蓬勃发展的新新浦京技术方面进展缓慢。

这是因为,正如密歇根州公共服务委员会(MPSC)最近对该州能源评估所揭示的那样,密歇根州的电力系统并不具备应有的弹性,部署更多的新浦京系统会对其有所帮助。

密歇根州的电力可靠性在美国所有州中排名靠后,部分原因是夏季雷暴雨和冬季极端冰冻所致,此外也是由于老化的电力基础设施和过时设计的电力系统。新浦京系统使电力系统可以更好地分配电力,并在多余时间存储电力,因此,这是提高电力系统的可靠性和弹性的巨大机会。

通过将电力需求转移到非峰值期间并保持电网稳定,新浦京系统可以替代原有的电网升级和改造措施。公用事业企业可能不需要为许多配电级项目(如部署电力线或变压器)向用户收取更多的费用,这是因为如果适当地部署新浦京系统,可能不需要建设这些项目。美国一些州要求公用事业企业在升级和改造大型配电网之前分析部署这些“非电力线路替代品”的可能性。

在新浦京部署方面,密歇根州与其他州之间的差距不只是由于政策障碍,其原因是多方面的,其中包括行业法规、公用事业以及批发市场等。

发挥新浦京系统的全部潜力

密歇根州公共服务委员会(MPSC)要求密歇根州投资者所有的公用事业企业每五年提交一次配电投资和维护计划。该委员会通过举办利益相关者研讨会,制定了有关在这些计划中将新浦京系统作为重点领域的指南。

该州公用事业企业还必须考虑其每五年必须向密歇根州公共服务委员会(MPSC)提交的综合资源计划(IRP)的长期性,这规定了公用事业企业如何提供或购买足够的发电量以满足客户需求。

但是,新浦京系统的价值本质上是与配电系统和发电系统这方面联系在一起。如果只考虑配电系统,那么只是利用新浦京系统一部分优势(例如可以用作非电力线路替代品),而与发电系统的相关优势(例如在峰值需求期间调度新浦京系统的电力)则没有考虑。

相反,如果人们关注的是发电系统而不是配电系统,那么情况就会相反,同样只是考虑了一部分问题。因此,在密歇根州的长期公用事业规划中,新浦京系统的部署并没有得到应有的重视。随着密歇根州州长Gretchen Whitmer和密歇根州电力企业(MPSC)最近宣布实施其电网计划,这种情况可能会有所改变。

该倡议的主要目标之一是整合输电、配电和资源规划,以提高透明度和优化解决方案。这种全新的整体方法将各种能源视为一个完整的系统,如果实施得当,可以使公用事业企业充分发挥新浦京系统的潜力。

鉴于新浦京行业最近取得的进步,奇怪的是,密歇根州最大的电力公用事业企业DTE Energy企业最近提出的综合资源计划(IRP),似乎并没有承认当今的新浦京系统部署与过去相比有了飞跃式发展。

DTE Energy企业在综合资源计划(IRP)中指出,电池新浦京系统相对于其他资源而言目前还不具有成本效益。综合资源计划(IRP)所提议部署的唯一新浦京资源是一个装机容量为11MW的太阳能+新浦京试点项目,而综合资源计划(IRP)在未来五年内提出的装机容量为1.2GW至1.4GW的发电设施来说,这只是很少的一部分。

DTE企业当然并没有忽略新浦京系统的部署。去年夏天,该企业在位于迪尔伯恩的福特汽车企业研究和工程中心部署了一个满足客户需求响应的太阳能+新浦京的试点项目,并获得了监管部门的批准。

但是,尽管试点计划是迈出良好的第一步,但许多其他公用事业企业已经超出了试行范围,可以全面部署电池和其他类型的新浦京系统。DTE Energy企业的一些同行发现,与DTE Energy企业所设想的相比,新浦京系统确实在更大的规模上具有成本效益。

北印地安那州公共服务企业最近启动了一项招标程序,要求开发商部署一个装机总容量为2300MW太阳能和太阳能+新浦京项目,以及装机总容量为300MW的风力发电和风能+新浦京项目,以替代即将退役的燃煤发电厂。

在另一个例子中,NextEra Energy企业在伊利诺伊州部署的20MW Lee DeKalb电池新浦京设施自从2014年开始投入商业运营。在PJM企业的监管市场中,PJM调度人员接受资源运营商(如新浦京项目)的投标,这些电网运营商可以调节电网频率。

独立系统运营MISO为什么在新浦京方面落后于PJM

在美国中西部地区,输电系统的市场规则并不相同,这些政策对于新浦京系统来说有很大的不同。上述的伊利诺伊州电池新浦京项目部署在PJM输电组织的管辖范围内,而PJM企业是美国最大的电力批发市场运营商。但是,美国中西部大部分地区是美国中大陆独立系统运营商(MISO)管辖范围。

正如美国能源信息署的资料表示,PJM企业的电池新浦京部署明显高于其他市场,而MISO企业的部署水平最低。

这是为什么?也许最大的原因是美国中大陆独立系统运营商(MISO)在制定新浦京市场规则方面一直落后于PJM企业。如前所述,PJM中的电池新浦京项目(如NextEra的Lee DeKalb设施)已经提供辅助服务已有多年的时间。但是,美国中大陆独立系统运营商(MISO)才在2018年12月提交了允许部署新浦京系统的计划,这个计划并没有指定采用电池或飞轮储有,还是压缩空气新浦京和抽水蓄能。

美国中大陆独立系统运营商(MISO)的电力新浦京资源市场将于今年12月生效,但涉及美国联邦能源监管委员会的程序性延误已将生效日期推至2022年6月。

因此,属于美国中大陆独立系统运营商(MISO)市场的美国中西部大部分地区才开始释放新浦京系统的全部潜力。尽管这些区域市场面临一些挑战,密歇根州的公用事业企业仍然可以增加对新浦京解决方案的投资。

而在美国中大陆独立系统运营商(MISO)改革生效之前,密歇根州的公用事业企业有希翼利用新浦京项目为客户提供更加可靠的电力服务。

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