在一個(gè)完美的世界里，永遠(yuǎn)不會(huì)需要并網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備。大型電力系統(tǒng)中存在數(shù)以千計(jì)的發(fā)電機(jī)、多樣性的負(fù)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(dǎo)著我們的發(fā)電資源，電網(wǎng)也有足夠的靈活性。

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(wèn)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(guò)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(yíng)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?

聽(tīng)起來(lái)不錯(cuò)!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(chǎng)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(chǎng)提供其全部功能。但聯(lián)邦能源管理委員會(huì)本可以通過(guò)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(guò)程，從而簡(jiǎn)化未來(lái)新能源參與市場(chǎng)的過(guò)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(chǎng)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(duì)于儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)是一個(gè)福音，但對(duì)于其他基于逆變器的分布式能源參與電力批發(fā)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，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(lèi)型的資源，即使沒(méi)有[所有新能源]普遍參與模式。通過(guò)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(wú)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(yáng)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(wú)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(méi)有說(shuō)所有的能源必須來(lái)自電網(wǎng)，并返回到同一電網(wǎng)。儲(chǔ)能資源或類(lèi)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(yíng)商/區(qū)域輸電組織市場(chǎng)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(jiàn)的儲(chǔ)能電氣特性 - 互連、可靠性、對(duì)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(wú)論逆變器背后的能量是來(lái)自電池、風(fēng)能、太陽(yáng)能、微電網(wǎng)還是某些其他來(lái)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(chǎng)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?chē)牟煌瑓?shù)和限制。例如，有人必須處理電池的充電狀態(tài)、風(fēng)電場(chǎng)或太陽(yáng)能電廠的預(yù)測(cè)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(lái)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(yíng)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(duì)簡(jiǎn)單，不是很智能。在一個(gè)擁有逐漸完善的自?xún)?yōu)化算法，并以計(jì)算機(jī)控制越來(lái)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(yíng)商是否能夠完全掌控。他們可能更愿意簡(jiǎn)化模型，并使新資源看起來(lái)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(yíng)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(guò)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(chǎng)的模型，改變投標(biāo)參數(shù)向批發(fā)市場(chǎng)提供相應(yīng)產(chǎn)品。作為市場(chǎng)參與者，這可能需要承擔(dān)更多的預(yù)測(cè)、優(yōu)化和性能風(fēng)險(xiǎn)，但它也具有潛在的優(yōu)勢(shì)。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，使用輸電線(xiàn)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(xiàn)”，將風(fēng)能或太陽(yáng)能電站連接到儲(chǔ)能電廠。這些線(xiàn)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(xiàn)技術(shù)。

從概念上講，這種方法也可以用于高壓直流輸電線(xiàn)路。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)HVDC線(xiàn)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(huà)，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(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高壓直流輸電線(xiàn)路互連和參與獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的市場(chǎng)系統(tǒng)。

對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商而言，HVDC線(xiàn)路的換流站看起來(lái)更像一個(gè)能夠提供無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能系統(tǒng)。但是由于該線(xiàn)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(yíng)商和區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)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(guó)家HVDC骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)。美國(guó)能源部資助的Seams研究表明，這種骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)社會(huì)帶來(lái)的好處非常重要。但在現(xiàn)實(shí)世界中，我們沒(méi)有這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并且在構(gòu)建它的過(guò)程中存在很多障礙，但是如何鼓勵(lì)私人投資開(kāi)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(guó)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(guó)各地負(fù)載的能力。(來(lái)源：NREL, 美國(guó)可再生能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室)

通過(guò)841號(hào)令定義的儲(chǔ)能參與電力批發(fā)市場(chǎng)模式，無(wú)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(yíng)問(wèn)題。近期可能無(wú)法利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)盈利，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商可能需要?jiǎng)?chuàng)建新的市場(chǎng)產(chǎn)品來(lái)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(chǎng)，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(yíng)商和區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)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(wú)關(guān)資源的使用創(chuàng)新。