So stellen Sie auf Grundlage einer Modellplanung das passende Batteriespeichersystem mit installierter Kapazität bereit

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Angesichts des hohen Anteils erneuerbarer Energien am Stromnetz sind Batteriespeichersysteme eine effektive Methode, um mit der Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien umzugehen. Allerdings ist noch unklar, wie viel installierte Kapazität die Stromversorgungszuverlässigkeit wirklich verbessern kann. Auf die Frage, wie der Einsatz von Batteriespeichersystemen im zukünftigen Energieverbund geplant werden soll, antworten Stadtwerke, Ressourcenplanungsberater und Forscher: „Das hängt von den jeweiligen Gegebenheiten ab.“ Die wichtigsten Variablen sind der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung im Stromnetz und die Durchdringungsrate von Batteriespeichersystemen.

In zukünftigen Energiekombinationen, die von erneuerbaren Energien dominiert werden, kann die Planung des Einsatzes von Batteriespeichersystemen mit entsprechender installierter Kapazität jedoch wichtige Erkenntnisse über die Zuverlässigkeit der Stromversorgung durch Energiespeichersysteme liefern. Danielsteinberg, leitender Forscher am US-amerikanischen National Renewable Energy Laboratory (NREL), sagte bei einem Webseminar der California Energy Association (CESA) am 22. Mai, dass die Planer die Zuverlässigkeit bei der Beschaffung von Batterie-Energiespeichersystemen erhöhen. Es seien erhebliche Fortschritte erzielt worden. In einigen Planungen wird die Technologie zur kurzfristigen Energiespeicherung aktiv verbessert, während sich die Technologie zur langfristigen Energiespeicherung ebenfalls in der Entwicklung und Erprobung befindet.

Bradalbert, Vizepräsident und Executive Vice President des Exporter&39;s Public Administrator APS, sagte, dass das Unternehmen plane, Solarenergie- und Energiespeicherprojekte anstelle von Erdgaskraftwerken einzusetzen und mehrere Ansätze zur Planung seines Energiespeicherbedarfs zu verwenden. Er sagte: „Es gibt heute keinen perfekten Weg, genauso wenig wie wir eine neue Coronavirus-Epidemie im Jahr 2020 vorhersagen können.“ Daher müssen wir die strategische Planung beurteilen.

„In manchen Fällen kann mehr erneuerbare Energie kostengünstiger sein als der Einsatz von Energiespeichersystemen. Da die Kosten sinken und erneuerbare Energien sowie Energiespeichersysteme zunehmend in Stromversorgungssystemen eingesetzt werden, hat sich der Zuverlässigkeitswert des Batterie-Energiespeichersystems erheblich verändert. Einige Interessenvertreter sagen, dass eine derart präzise Zerlegung Skalenentscheidungen wie die effektive Tragfähigkeit (ELCC) vereinfachen kann.

Manche Leute meinen jedoch, dass diese Berechnung das Urteil eines Experten nicht ersetzen kann. (Hinweis: Die effektive Trägerkapazität (ELCC) ist ein Indikator für die Tragfähigkeit von Anlagen zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Von der Ausschreibung bis zur Planung: Obwohl die öffentlichen Versorgungsunternehmen den Wert von Pumpspeicherkraftwerken, Druckluftspeichern und der kombinierten Stromerzeugung durch Solarwärmespeicherung schon lange erkannt haben, haben sich diese Energiespeichertechnologien weder als kosteneffizient noch als skalierbar erwiesen.

Aus diesem Grund richtet sich bei einigen US-Ausschreibungsaktivitäten die Aufmerksamkeit der Planer auf Batterie-Energiespeichersysteme. Xcelenergy führte im Jahr 2016 eine bahnbrechende Energieausschreibung durch, bei der der Gebotspreis für das Windkraft- und Energiespeicherprojekt auf nur 21 US-Dollar/MWH gesenkt wurde, der Gebotspreis für das Solar- und Energiespeicherprojekt liegt bei nur 36 US-Dollar/MWH. Jasonburwen, Vizepräsident der US Department of Energy Society, sagte: „Wegen der hohen Kosten für Batteriespeichersysteme haben die Planer diese damals nicht einmal in das Modell einbezogen.“

Das Ressourcenplanungsmodell von etwa 80 % der heutigen Versorgungsunternehmen konzentriert sich auf Batteriespeichersysteme, und einige werden ausschließlich nach ihrer Kostenwettbewerbsfähigkeit ausgewählt. Jonathanadelman, Vizepräsident für strategische Ressourcen und Geschäftsplanung, sagte, dass das Unternehmen vor Kurzem die Software von Anchorsolutions übernommen habe, mit der ein „Kapazitäts- und Energiearbitragewert“ verschiedener Batterieenergiespeichersysteme in verschiedenen Szenarien erstellt werden könne. Schimmel.

ADELMAN wies darauf hin, dass Xcelenergy mithilfe dieses neuen Tools das Batterieenergiespeichersystem für jede Stunde des Batterieenergiespeichersystems modelliert. Das Unternehmen hat zu diesem Zweck im Rahmen des Langzeit-Energiespeicherprogramms 2019 in Minnesota ein 4-Stunden-Batterie-Energiespeichersystem gebaut, um den Kapazitätsbedarf zu decken. Albert von APS sagte, dass das Unternehmen ein 2013 in Betrieb genommenes SOLANA-Solarwärmespeicherprojekt eröffnet habe, das über eine Wärmespeicherkapazität von sechs Stunden verfüge.

Siehe hierzu den Spitzenlastspeicher. Kann Systemwert. Aus diesem Grund hat sich das Unternehmen APS bei der Ausschreibung für das Solar- und Energiespeicherprojekt anstelle des Erdgaskraftwerks entschieden.

Albert betonte, dass „Energiespeichersysteme mittlerweile zu einer langfristigen Planung der Versorgungsunternehmen geworden sind, die Ressourcenplanung der Versorgungsunternehmen sich jedoch nicht nur auf einen Einzelfall konzentrieren sollte.“ Erdgaskraftwerke und Batteriespeichersysteme können den Spitzenstrombedarf decken, aber durch die Speicherung und Übertragung von Solarstrom zur Deckung des Spitzenstrombedarfs können Batteriespeichersysteme den Kunden noch mehr Kosten sparen. Batteriespeichersysteme bringen mehr Wert auf dem Großhandelsmarkt, daher ist dies auch Teil unseres Plans.

„Die Brattle Group wies in einem Seminar am Massachusetts Institute am 13. Mai darauf hin, dass die Kosten für Energiespeichersysteme mit Lithium-Ionen-Batterien so schnell steigen, dass diese derzeit mit anderen Energiespeichertechnologien vergleichbar sind.“ In puncto Versorgungssicherheit und Netzservice ist ein Wettbewerb mit diesem nicht möglich. Brattles Bericht behauptet, dass der Preis für Batterie-Energiespeichersysteme im Jahr 2010 unter 400 USD/kWh gefallen sei und bis 2040 auf unter 200 USD/kWh oder weniger sinken werde.

Einige Versorgungsunternehmen und Leiter von Planungsabteilungen sagten jedoch, dass der Preis nicht die einzigen Überlegungen beim Einsatz von Batterie-Energiespeichersystemen seien. Ein weiteres Kriterium sei die Zuverlässigkeit der Energiespeichersysteme, die sich jedoch nur schwer bestimmen lasse. AutumnProudlove, Advanced Manager am Northern Carolina Clean Energy Technology Center (NCCETC), sagte, dass es kaum ein Interesse daran gebe, den Wert von Batterie-Energiespeichersystemen bei der Ressourcenplanung öffentlicher Versorgungsunternehmen zu ermitteln. Sie sagte: „Einige Bundesstaaten haben die Energieversorgungsunternehmen kürzlich aufgefordert, im Planungsprozess den Einsatz von Energiespeichersystemen in Betracht zu ziehen.

Der Staat Washington wird die Modellierungsmethode pro Stunde möglicherweise eingehender erforschen, wodurch sich der Wert des Energiespeichersystems aufschlüsseln lässt. „Proudlove fügte hinzu, dass die North Carolina Clean Energy Technology (NCCCETC) noch nicht festgelegt wurde, einschließlich ihres elastischen Energiespeicherwerts oder ihres Energiespeichersystems für verschiedene Netzdienste, die während des Planungsprozesses verfügbar sind. Der Leiter der Brattle Company sagte, dass die Wertansprüche des Energiespeichersystems davon abhingen, ob sie vollständig kompensiert werden könnten, und dies hänge maßgeblich von den Ressourcen und der Nettolast des Energiespeichersystems ab.

Dem Energieversorgungsunternehmen wurde allmählich klar, dass sein Planungsmodell das Problem der Energiespeicherung nicht besonders gut löste. HLEDIK wies darauf hin, dass das Planungsmodell dieser Versorgungsunternehmen die Last in mehrere ähnliche Lastzeitgruppen aufteilte und auf der Grundlage dieser Gruppen Planungsentscheidungen traf. Dieser Ansatz ist sinnvoll, wenn das Energieversorgungsunternehmen Anlagen zur Stromerzeugung auf Basis fossiler Brennstoffe betreibt, während Windkraft- und Solaranlagen den Einsatz kostengünstiger Batteriespeichersysteme unterstützen.

Laut HLEDIK sind viele Energieversorgungsunternehmen in Brattle dabei, langfristige Planungstools einzuführen, um das Innere von Energiespeichersystemen und Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien in Stromnetzen besser darzustellen. Janicelin, Gründer und CEO von Strategen, einem Energieberatungsunternehmen, das die Planungstools der Energieberatungsagentur einsetzt, sagte, dass die Entwicklung zukünftiger Ressourcenportfolios für das Versorgungsunternehmen ein komplexer Prozess sei, der darauf abziele, die Anforderungen an Stromerzeugung, -übertragung und andere Stromsysteme vorherzusagen. Sie fügte hinzu, dass das Batterieenergiespeichersystem sowohl eine Stromerzeugungsanlage als auch eine Last sei und daher eine Reihe von Wertströmen versorgen könne. Daher erfordere seine Genauigkeit eine genaue Modellierung für jede Stunde des Jahres.

Die aktuelle Modellierungssoftware lässt viel Raum für technologische Innovationen. Ressourcenplanungsbehörden In diesem Webinar der California Energy Association (CESA) trägt die Entstehung von Modellierungstools zu vielen Faktoren bei, die bei der Bestimmung der richtigen Energiespeicherkapazität in der zukünftigen Ressourcenkombination berücksichtigt werden sollten. Der Advanced Adviser und Technical Manager RoderickGo sagte in einem Webinar: „Ein grundlegendes Problem bei der Planung ist die kurzlebige Energiespeicherung und die Langzeitspeicherung, um eine große Kapazität zur Deckung des Lastbedarfs bereitzustellen.

„GO wies darauf hin, dass die Anreizmaßnahmen, verbindlichen Anforderungen und der Kostenrückgang bei den Versorgungsunternehmen den Bedarf an Batterie-Energiespeichersystemen vorantreiben. Änderungen der Vorschriften, technologische Entwicklungen und die Entwicklung des Marktes werden auf lange Sicht mehr Raum für den Einsatz von Energiespeichern in Stromsystemen schaffen. Innovative Modellierungssoftware ist eine Kategorie mit sehr heftigem Wettbewerb, während der Anstieg der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien zunehmend zum Konzept der effektiven Tragfähigkeit (ELCC) hinzukommt.

Die effektive Tragfähigkeit (ELCC) ist die spezifische Berechnung der Ressourcenzuverlässigkeit. Ein für fossile Brennstoffe befeuertes Kraftwerk muss voraussichtlich eine effektive Tragfähigkeit von 100 % (ELCC) aufweisen, da dies theoretisch fast immer der Fall ist, wenn die Zuverlässigkeit des Stromnetzes gefährdet ist. Der Modellerklärung zufolge steigt der Wert des Batterie-Energiespeichersystems mit der Zunahme der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Stromnetz, sein Wert sinkt jedoch mit der Spitzennachfrage.

Normalerweise reduziert das Energiespeichersystem die Spitzenlast auf 15 %, sodass das Batterie-Energiespeichersystem eine effektive Lasttragekapazität (ELCC) erhält, die normalerweise während Spitzenbedarfszeiten genutzt werden kann. Er fügte hinzu, dass mit der Reduzierung der Spitzenlast um 15 bis 30 % auch die effektive Ladekapazität (ELCC) des Batteriespeichersystems sinken werde, da dieses wahrscheinlich nur noch zur Deckung des Bedarfs an Strom verwendet werde und nicht mehr den Bedarf an zuverlässiger Stromversorgung decken könne. Der Hinweis ASTRAPE CHASEWINKLER ANTERNESTERN SME wird durch die von RoderickGo durch Forschungen der Southwestern Electricity Association und des California Power System beschriebene effektive Tragfähigkeit (ELCC) zum Ausdruck gebracht.

Caroltucker, Sprecherin des Los Angeles Hydropower Bureau (LADWP), sagte, dass das National Renewable Energy Laboratory (NREL) und das Los Angeles Hydropower Bureau (LADWP) gemeinsam mit anderen Interessenvertretern „Best Practices“ entwickeln, um Kalifornien dabei zu helfen, bis 2045 das Ziel zu erreichen, 100 % erneuerbare Energie zu nutzen. Danielsteinberg, leitender Forscher am National Renewable Energy Laboratory (NREL), sagte in diesem Webinar, dass im Rahmen des skalierbaren integrierten Infrastrukturplans des NREL ein Best-Practice-Kit zur Bereitstellung von Energiespeichersystemen entwickelt wird. Steinberg sagte, dass der iterative Ansatz des NREL langsam skalierbar sei, um zu bestimmen, „was gebaut wird und wo es gebaut werden soll“.

Der nächste Schritt besteht darin, jede Stunde eine Betriebskostenmodellierung durchzuführen. Jeden Tag wird es einmal pro Stunde durch kapazitätserweiterte Modellierung verwendet, um die kostengünstigste und zuverlässigste Ressourcenkombination zu erreichen. Der Ressourcenvollplan ist der nächste Schritt im Prozess, der die Zuverlässigkeitsstandards von 10 Jahren erfüllen kann.

Falls erforderlich, werden im NREL-Prozess alle drei Schritte wiederholt, um die kosteneffizientesten Ziele hinsichtlich der Ressourcenverfügbarkeit zu erreichen. Schließlich sorgt das spezifische Trendmodell für den Schutz der Netzanlagen. Und wenn die Stromversorgung gefährdet ist, wird dieser Prozess neu gestartet.

Der Sprecher des Online-Workshops wies darauf hin, dass viele Leute die Verwendung der effektiven Tragfähigkeit (ELCC) befürworten, um den Wert des Batterie-Energiespeichersystems während dieser Planung genau zu bestimmen, die effektive Tragfähigkeit (ELCC) bei der Planung jedoch umstritten sei. Streitigkeiten über die effektive Lagerkapazität (ELCC) Wenn Versorgungsunternehmen und andere Unternehmen die installierte Kapazität des Speichersystems ermitteln möchten, sollte die effektive Lagerkapazität (ELCC) den Energiespeicherwert bestimmen, der für Ressourcenplanungsziele verwendet wird. Einige Leute sind jedoch der Meinung, dass dies nicht das beste Instrument zum Erreichen dieses Ziels ist. Edwardrandolph, ein Energieabteilungsleiter des California Public Utility (CPUC), ist Teil des Integrated Resource Planning (IRP) des California Public Utility Committee (CPUC) geworden.

Er sagte: „Die jüngste Berechnungsaussage zur Nutzlastkapazität (ELCC) zeigt, dass alle Ressourcen hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit Energiespeichersysteme, Solarenergiespeicherung und Nachfrage sowie andere Beschaffungsmöglichkeiten hinzufügen können, um die Spitzennachfrage nach Energie besser decken zu können.“ „Der Streitpunkt der GridWorks-Experten und ehemaligen Energieberater der California Public Utilities (CPUC), Matthewtisdale, liegt in der effektiven Übertragungskapazität (ELCC), also darin, ob diese die kostengünstigsten und zuverlässigsten Ressourcen unterstützt, um die Bedürfnisse und Ziele des Staates zu erfüllen. Dieser Streitpunkt ist derzeit Gegenstand des Comprehensive Resource Planning (IRP)-Prozesses der California Public Utilities (CPUC). TISDALE ist der Ansicht, dass die effektive Tragfähigkeit (ELCC) ein komplexer Berechnungsprozess ist, der jedoch den Wert bestimmter Ressourcen im Vergleich zu den Kosten, einschließlich des Werts von Energiespeichersystemen, außer Acht lassen kann.

Bei einem Seminar am 6. Dezember 2018 äußerten die Teilnehmer ihre Bedenken hinsichtlich des vom New York Independent System Operator (NYISO) am 6. Dezember 2018 vorgeschlagenen Werts für die Energiespeicherkapazität. Einige Interessenvertreter schlagen zu diesem Zweck die Methode der effektiven Tragfähigkeit (ELCC) vor. Laut den Antworten der New York Independent System Operators (NYISO) vom Mai 2019 wünschen sich die Beteiligten Preis- und Investitionssignale für Ausgleichs- und Zuverlässigkeitsdienste vom New Yorker Energiegroßhandelsmarkt.

Obwohl die effektive Tragfähigkeit (ELCC) verwendet werden kann, stellte der New York Independent System Operator (NYISO) fest, dass dies möglicherweise zu sehr auf Verwaltungsvorschriften oder komplexeren Berechnungen beruht, wodurch der Plan des Versorgungsunternehmens zu unscharf wird. Burwen von der US Energy Society sagte, Astrape habe ähnliche Ansichten zur effektiven Tragfähigkeit (ELCC) der Southwestern United Anti-Care Company von US Power geäußert. Das US-amerikanische Federal Energy Management Committee hat im Oktober 2019 ein Verfahren zur Untersuchung der effektiven Tragfähigkeit von PJM-Internetunternehmen (ELCC) eingeleitet.

Er sagte: „Dieses Konzept entwickelt sich. Selbst die Feinheit der Modellierung kann den Wert der Flexibilität im tatsächlichen Batterieenergiespeichersystem nicht vollständig erfassen. „Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) stellt im Juni 2019 einen alternativen Ansatz zur effektiven Tragfähigkeit (ELCC) vor.

Der Forschungsbericht behauptet, dass bei der Simulation der effektiven Benefaction Capacity (ELCC) möglicherweise eine große Anzahl von Berechnungen durchgeführt werden muss, wenn eine große Anzahl von Szenen berücksichtigt wird. Einfachere, aber ebenso genaue Näherungswerte ermöglichen die Zerlegung der installierten Kapazität des Batteriespeichers, die zur Reduzierung des „Netto-Spitzenbedarfs“ erforderlich ist. Tisdale von GridWorks sagte: „Aufgrund der vielen Wettbewerbsvorteile und der Unsicherheiten hinsichtlich der Zukunft gibt es in der Branche unterschiedliche Meinungen zur effektiven Tragfähigkeit (ELCC), die nicht ausreicht.“

Seltsam, denn die Modellierung ersetzt nicht das Urteil eines Experten. „Brattles HLEDIK wies darauf hin, dass durch komplexe und spezifische Modellierungen ermittelt werden kann, dass die inkrementellen Zuwächse, die durch mehr Energiespeichersysteme erzielt werden, den Kosten neuer Energiespeichersysteme im Stromnetz entsprechen. Dies kann den Einsatz weiterer Energiespeichersysteme erfordern.

Hledgeik fügte hinzu: „Technologie, Ressourcenpreise und andere treibende Kräfte im Energiesystem entwickeln sich rasant.“ Um einige größere Änderungen in der Zukunft zu verstehen, sollte die Ressourcenplanung einige scheinbar vernünftige und oft aktualisierte Probleme sorgfältig behandeln. Die installierte Kapazität des Batterie-Energiespeichersystems hat diese Herausforderungen noch verstärkt, aber das ist keine Hypothese mehr, wir verstehen, wie wir das Energiespeichersystem nutzen können, um große Fortschritte zu erzielen.

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