《电网储能效益和市场潜力评估报告》

电力储能应用部分

2012-05-02   来源:能源观察网  浏览次数:

  译者注:20102月,美国能源部圣地亚国家实验室(Sandia National  Laboratories)发布了《电网储能效益和市场潜力评估报告(Energy Storage for the Electricity Grid: Benefits and Market Potential Assessment Guide)》。该报告在全面概述电力储能技术的基础上,深入分析了储能系统在电力系统中的典型应用,并对电力储能系统应用的效益及市场潜力进行定量评估,总结了美国储能系统发展面临的机遇及挑战。现将该报告市场潜在评估部分编译如下。

  一、发电系统应用

 (一)电能削峰填谷

  电能削峰填谷指的是在电价较低的时候购买便宜的电能,用于为储能设备充电;在电价较高的时候,使用或者销售储存的电能。

  对于电能削峰填谷,电站储能的放电时间取决于一年中市场买低售高的边际效益,以及额外储能的边际成本。

  假设储能的最小放电时间是两小时。放电时间最长的储能类型是压缩空气储能和抽水蓄能,因为其增加储能的边际成本,放电时间大约是日峰荷需求时间,即5-6小时。

  对于电能削峰填谷,可变运行成本和储能效率是至关重要的,因为电能削峰填谷与许多交易的经济价值有关,包括购买、储存和释放能源的成本,销售电能的收益。可变运行成本的增加和储能效率的降低将减少交易的数量,影响成本和收益。

 (二)发电容量

  在一个给定的电力系统下,储能可用于推迟、减少需要购买新增发电容量的需求,以及在趸售电力市场租用发电容量的需求。

  用作发电容量的储能电站运行曲线因情况而异,储能电站的放电时间是一个关键因素。另一个关键因素是发电容量的定价方式。如果每小时定价,放电时间是灵活的;如果每隔一段时间定价(如5小时),或者要求在特定时间内运行(如中午十二点至下午五点),储能电站的放电时间必须满足时间要求。

  二、辅助服务应用

   (一)负荷跟踪

  负荷跟踪是电网所需的辅助服务之一。储能适合用于负荷跟踪主要有两个原因:一是大部分类型的储能可以运行在各种电力输出水平;二是大部分类型的储能响应较快。

  用作负荷跟踪的储能必须非常可靠,否则不能满足负荷跟踪市场的招标合同义务。用作负荷跟踪的储能通常需要满足独立系统运营商(ISO)自动发电控制(AGC)的要求。

 (二)调频

  调频是电网所需的辅助服务之一。储能适合用于调频主要有三个原因:一是储能可以运行在各种电力输出水平;二是高效的储能能够提供两倍的额定容量;三是储能输出变化快速。

  一些具有快速响应特性(如快速爬坡率)的储能类型适用于调频,包括飞轮储能、电容器和一些电池类型。

  用作调频的储能应能够响应区域控制误差(ACE),通常要求响应时间不超过5秒;还要求十分可靠,拥有高质量、稳定的电能输出。

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