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美国权威分析储能在电力系统中的应用(4)

北极星储能网  来源:能见Eknower  作者:Abbas A.Akhil等  2018/5/17 8:36:24  我要投稿  

2.5.4、需量电费管理

储能电站可用于在电网规定的峰值时刻削减容量,降低总体用能成本。为了避免需量电费,用户负荷必须能在特定时间段降低。很多情况下,在需量电价应用时段需量收费价格每15分钟设定一个。

需量电费的确定是基于每个月峰值负荷阶段最大负荷量确定。有些额外需量收费分为两种,一种针对冬季周末早上或晚上关键时间点部分负荷需求,另一种针对负荷或工厂需求量为基础的峰值需量。

工厂可通过降低需求容量,避免进入更高收费容量等级。电价表中需量收费分为电量价格和容量价格,其中电量价格单位为$/kWh,而容量收费单位为$/kW。此外,容量价格每月重新设定,所以容量价格也为每月$/kWh。

储能电站在没有或较低需量价格时充电,在需量价格高时放电使用,降低用户需量电费。储能电站放电时间是基于具体价格表。图2.16为工厂削减需量电费例子。工厂用户夜间电价低时,以1MW充电,而在需量电费比较高的12:00-17:00时以1MW放电,削减工厂容量1MW。

尽管这种服务有明显收益,但是储能电站设计、采购、效率损耗等因素都能影响用户收益,特别是峰值负荷较小的用户。

图2.17显示峰值负荷阈值在每月周一下午高峰负荷确定。这一阈值为该月标准,负荷必须低于阈值才能避免需量罚款。

技术要求:储能电站容量为50kW-10MW,持续放电时间为1-4小时,年最小运行次数为50-500次

解读:储能需量管理是充分利用其功率调节能力的应用场景之一,也是国内外表后储能主流的商业模式,其综合收益较好。但是储能需量管理收益跟用户负荷曲线密切相关,只有负荷波动较大且峰值负荷持续时间较短的客户,其储能削减峰值负荷收益才能比较高。美国领先分布式储能企业的商业模式是用户需量管理结合基于分时电价削峰填谷的用户合同能源管理模式,结合分布式储能集群参与发电或电网服务获取额外增值收益。

2.6、组合服务—应用例子组合

储能电站均可应用到上述服务中,但很少单一服务能够产生足够收益,弥补其投资。然而,储能电站可以参与多种服务,获取多项收益,提高其经济性。储能电站可同时参与哪些服务取决于其位于电网中位置和所使用储能技术。然而,在监管和运维限制下,储能多服务过程必须谨慎设计和具体分析。

加州公共事业委员会储能行动R1012007中,一系列储能应用案例得到研究。如表2中所示,加州公共事业委员会将采用三个基本例子。与输电线相连接的储能电站,在ISOs的监管下可提供电网相关的辅助服务和电量市场竞价。此外,储能可作为调峰容量提供商供应系统容量。与配电线相连接的储能电站可帮助解决区域特定变电站问题(解决电压问题、缓解设施升级等),同时为电网提供辅助服务。消费侧储能电站,可削减用户峰值负荷、节省电费同时提高电能质量和供电可靠性。

解读:储能参与多种服务是使其多种价值变现的重要途径。美国加州储能参与多种电力服务获得公共事业委员会的认可,是促进储能行业发展的重要政策。储能参与用户侧和电网多种服务,可以通过多种模式实现。电网、储能运营商、用户等三方可以组合出多种产权模式和储能系统控制协议,实现成本分担和收益共享。美国常用的商业模式有两种,其一为储能运营商投资或运营商与用户共同投资,通过用户侧需量管理结合削峰填谷的合同能源管理方式分享收益,运营商保留储能系统控制权,实现分布式储能集群与发电企业或单独参与电力市场交易,获取额外收益,并将收益与用户合理分享。另一模式为电网运营商投资储能,用户提供场地,储能为用户服务同时参与电力市场交易,收益双方共享。此外,还有电网、储能运营商、用户三方产权共用模式等。综上所述,通过有效产权模式和系统控制协议,储能电站同时参与用户和电网服务,实现其多重价值转化有效收益。这样是能源市场中大型能源集团或电网运营商越来越关注用户侧储能的原因,也是未来储能行业发蓬勃发展的主要驱动力。

原标题:8000字长文|美国能源部和电科院权威分析储能在电力系统中的应用

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