Cara menerapkan sistem penyimpanan energi baterai dengan kapasitas terpasang yang tepat berdasarkan perencanaan pemodelan

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ซัพพลายเออร์สถานีพลังงานแบบพกพา

Dengan proporsi pembangkitan daya energi terbarukan dalam sistem tenaga, sistem penyimpanan energi baterai telah menjadi cara yang efektif untuk menangani pembangkitan daya energi terbarukan, tetapi masih belum jelas berapa banyak kapasitas terpasang yang harus digunakan benar-benar dapat meningkatkan keandalan daya. Ketika Anda bertanya bagaimana merencanakan penerapan sistem penyimpanan energi baterai dalam kombinasi daya masa depan, utilitas publik, konsultan perencanaan sumber daya, dan para peneliti menjawab: ini tergantung pada situasi terperinci. Variabel utamanya adalah fasilitas pembangkitan energi pra-terbarukan dari sistem tenaga dan tingkat penetrasi sistem penyimpanan energi baterai.

Namun, dalam kombinasi energi masa depan yang didominasi oleh energi terbarukan, perencanaan penerapan sistem penyimpanan energi baterai berkapasitas terpasang yang tepat dapat mengungkap wawasan utama tentang keandalan pasokan daya sistem penyimpanan energi. Danielsteinberg, Peneliti Senior, Laboratorium Energi Terbarukan Nasional AS (NREL), mengatakan pada seminar web yang diadakan di Asosiasi Energi California (CESA) pada tanggal 22 Mei bahwa para perencana meningkatkan keandalan dalam memperoleh sistem penyimpanan energi baterai. Kemajuan substansial telah dicapai. Beberapa perencanaan secara aktif meningkatkan teknologi penyimpanan energi jangka pendek, sementara teknologi penyimpanan energi jangka panjang juga sedang dalam pengembangan dan deteksi.

Bradalbert, Wakil Presiden, Wakil Presiden Eksekutif Administrator Publik Eksportir APS, mengatakan bahwa perusahaan berencana untuk menerapkan proyek energi surya + penyimpanan energi alih-alih fasilitas pembangkit listrik gas alam, dan menggunakan berbagai pendekatan untuk merencanakan permintaan penyimpanan energinya. Ia berkata, "Tidak ada cara yang sempurna saat ini, sama seperti kita tidak dapat memprediksi epidemi virus corona baru yang sama pada tahun 2020. Oleh karena itu, kita harus membuat penilaian terhadap perencanaan strategis.

"Dalam beberapa kasus, lebih banyak energi terbarukan mungkin lebih hemat biaya daripada menggunakan sistem penyimpanan energi. Karena biaya menurun dan energi terbarukan serta sistem penyimpanan energi semakin banyak digunakan dalam sistem tenaga listrik, nilai keandalan sistem penyimpanan energi baterai telah berubah secara signifikan. Beberapa pemangku kepentingan mengatakan bahwa dekomposisi yang tepat seperti itu dapat menyederhanakan keputusan skala seperti kapasitas beban efektif (ELCC).

Tetapi beberapa orang menganggap perhitungan ini tidak dapat menggantikan penilaian ahli. (Catatan: Kapasitas Pembawa Efektif (ELCC) merupakan indikator kapasitas daya dukung beban yang menggambarkan fasilitas pembangkit listrik energi terbarukan. Dari tender hingga perencanaan, meskipun perusahaan utilitas publik telah lama menyadari nilai dari penyimpanan energi pompa, penyimpanan udara terkompresi, dan pembangkitan daya penyimpanan panas matahari agregat, teknologi penyimpanan energi ini belum terbukti hemat biaya dan skalabilitas.

Oleh karena itu, beberapa aktivitas tender AS mengalihkan perhatian perencana ke sistem penyimpanan energi baterai. Xcelenergy melaksanakan lelang energi tonggak sejarah pada tahun 2016 untuk membuat harga lelang proyek tenaga angin + penyimpanan energi serendah 21 dolar AS/MWH, harga lelang proyek tenaga surya + penyimpanan energi serendah $36/MWH. Jasonburwen, Wakil Presiden Masyarakat Departemen Energi AS, berkata, "Saat itu, karena mahalnya biaya sistem penyimpanan energi baterai, para perencana bahkan tidak memasukkannya ke dalam model.

Model rencana sumber daya dari sekitar 80% perusahaan utilitas saat ini adalah sistem penyimpanan energi baterai yang menarik perhatian, dan beberapa di antaranya murni dipilih berdasarkan daya saing biayanya. Jonathanadelman, wakil presiden sumber daya strategis dan perencanaan bisnis, mengatakan bahwa perusahaan baru-baru ini mengadopsi perangkat lunak Anchorsolutions yang dapat membangun "nilai arbitrase kapasitas dan energi" dari berbagai sistem penyimpanan energi baterai dalam berbagai skenario. cetakan.

ADELMAN menunjukkan bahwa Xcelenergy memodelkan sistem penyimpanan energi baterai untuk setiap jam sistem penyimpanan energi baterai dengan mengadopsi alat baru ini. Perusahaan telah membangun sistem penyimpanan energi baterai 4 jam untuk tujuan program penyimpanan energi jangka panjang 2019 di Minnesota untuk membantu memenuhi kebutuhan kapasitas. Albert dari APS mengatakan bahwa perusahaan telah membuka proyek penyimpanan panas matahari agregat SOLANA yang dioperasikan pada tahun 2013, yang memiliki kapasitas penyimpanan termal selama enam jam.

Untuk tujuan ini, lihat penyimpanan permintaan daya puncak. Dapat menilai sistem. Perusahaan APS memutuskan untuk memilih proyek tenaga surya + penyimpanan energi alih-alih pembangkit listrik gas alam dalam penawaran.

Albert menekankan bahwa "sistem penyimpanan energi sekarang telah menjadi perencanaan jangka panjang perusahaan utilitas, tetapi rencana sumber daya perusahaan utilitas tidak boleh hanya memperhatikan satu kasus. Pembangkit listrik puncak gas alam dan sistem penyimpanan energi baterai dapat memenuhi permintaan daya puncak, tetapi melalui penyimpanan dan pemindahan pembangkitan daya surya untuk memenuhi kebutuhan daya puncak, sistem penyimpanan energi baterai dapat menghemat lebih banyak biaya bagi pelanggan. Sistem penyimpanan energi baterai membawa nilai lebih di pasar grosir, jadi ini juga merupakan bagian dari rencana kami.

"Brattle Group yang diterbitkan dalam sebuah seminar di Institut Massachusetts pada 13 Mei menunjukkan bahwa biaya sistem penyimpanan energi baterai lithium-ion sangat cepat, sehingga saat ini terkait dengan teknologi penyimpanan energi lainnya. Tidak mungkin bersaing dengannya dalam keandalan pasokan dan layanan jaringan. Laporan Brattle mengklaim bahwa harga sistem penyimpanan energi baterai turun di bawah $400/kWh pada tahun 2010, atau kurang dari $200/kWh atau kurang hingga tahun 2040.

Namun, beberapa perusahaan utilitas dan pengawas departemen perencanaan mengatakan bahwa harga bukan satu-satunya pertimbangan untuk menerapkan sistem penyimpanan energi baterai, dan fitur lainnya adalah keandalan sistem penyimpanan energi, tetapi sulit untuk ditentukan. AutumnProudlove, Manajer Lanjutan, Pusat Teknologi Energi Bersih Carolina Utara (NCCETC), mengatakan bahwa hampir tidak ada keinginan untuk menentukan nilai sistem penyimpanan energi baterai dalam perencanaan sumber daya utilitas publik. Dia berkata: "Beberapa negara bagian baru-baru ini meminta perusahaan utilitas untuk mempertimbangkan penerapan sistem penyimpanan energi selama proses perencanaan.

Negara Bagian Washington mungkin lebih mendalam dalam penelitian tentang mode pemodelan per jam, dan ini akan merinci nilai sistem penyimpanan energi. "Proudlove menambahkan, Teknologi Energi Bersih Carolina Utara (NCCCETC) belum ditentukan, termasuk nilai elastis penyimpanan energinya atau sistem penyimpanan energi untuk berbagai layanan jaringan yang tersedia selama proses perencanaan. Pemimpin Perusahaan Brattle mengatakan bahwa klaim nilai sistem penyimpanan energi bergantung pada apakah sistem tersebut dapat dikompensasi sepenuhnya, dan ini sebagian besar bergantung pada sumber daya dan beban bersih sistem penyimpanan energi.

Perusahaan utilitas mulai menyadari bahwa model perencanaan mereka tidak menjawab masalah penyebaran penyimpanan energi dengan baik. HLEDIK menunjukkan bahwa model perencanaan perusahaan utilitas ini membagi beban menjadi beberapa kelompok waktu beban yang serupa dan menetapkan keputusan perencanaan berdasarkan kelompok-kelompok ini. Pendekatan ini bermakna ketika menggunakan perusahaan utilitas untuk mengoperasikan fasilitas pembangkit listrik berbahan bakar fosil, sementara fasilitas pembangkit listrik tenaga angin dan tenaga surya mendukung penerapan sistem penyimpanan energi baterai yang hemat biaya.

HLEDIK mengatakan bahwa banyak perusahaan utilitas Brattle mulai mengadopsi alat perencanaan jangka panjang untuk menunjukkan bagian dalam sistem penyimpanan energi dan fasilitas pembangkit listrik energi terbarukan pada sistem tenaga dengan lebih baik. Janicelin, pendiri dan CEO Strategen, yang mengadopsi Badan Penasihat Energi Alat Perencanaan, mengatakan bahwa perusahaan utilitas mengembangkan portofolio sumber daya masa depan adalah proses yang kompleks, yang direncanakan untuk memprediksi pembangkitan listrik, transmisi, dan persyaratan sistem tenaga listrik lainnya. Ia menambahkan bahwa karena sistem penyimpanan energi baterai merupakan fasilitas pembangkit daya sekaligus beban, maka dimungkinkan untuk menyediakan sejumlah aliran nilai, sehingga akurasinya memerlukan pemodelan yang tepat untuk setiap jam dalam setahun.

Perangkat lunak pemodelan saat ini telah menyisakan banyak ruang untuk inovasi teknologinya. Otoritas Perencanaan Sumber Daya Dalam webinar di California Energy Association (CESA) ini, munculnya alat pemodelan berkontribusi pada banyak faktor yang harus dipertimbangkan saat menentukan kapasitas penyimpanan energi yang tepat dalam kombinasi sumber daya di masa mendatang. Penasihat Lanjutan dan Manajer Teknis RoderickGo mengatakan dalam webinar: "Salah satu masalah dasar dengan perencanaan adalah penyimpanan energi jangka pendek dan penyimpanan jangka panjang untuk memenuhi kapasitas besar guna memenuhi permintaan beban.

GO menunjukkan bahwa langkah-langkah insentif, persyaratan wajib, dan penurunan biaya dalam utilitas mendorong kebutuhan sistem penyimpanan energi baterai. Untuk waktu yang lama, perubahan regulasi, perubahan teknologi, dan perkembangan pasar akan membawa lebih banyak ruang penerapan penyimpanan energi untuk sistem tenaga. Perangkat lunak pemodelan yang inovatif merupakan kategori persaingan yang sangat ketat, sementara maraknya pembangkitan daya energi terbarukan semakin ditambahkan pada konsep daya dukung efektif (ELCC).

Kapasitas beban efektif (ELCC) adalah perhitungan spesifik keandalan sumber daya. Pembangkit listrik bahan bakar fosil yang dapat disurvei kemungkinan besar memiliki daya dukung efektif (ELCC) sebesar 100%, karena secara teori, hampir setiap saat keandalan sistem tenaga terancam. Deklarasi pemodelan, nilai sistem penyimpanan energi baterai meningkat seiring dengan peningkatan baru pembangkitan daya energi terbarukan dalam sistem tenaga, tetapi nilainya menurun seiring dengan permintaan puncak.

Biasanya, sistem penyimpanan energi mengurangi beban puncak hingga 15% memungkinkan sistem penyimpanan energi baterai memperoleh kapasitas daya dukung beban efektif (ELCC), seperti biasanya dapat digunakan selama persyaratan puncak. Ia menambahkan, seiring dengan berkurangnya beban puncak 15% hingga 30%, maka kapasitas beban efektif (ELCC) sistem penyimpanan energi baterai juga akan menurun, karena cenderung digunakan untuk memenuhi permintaan daya secara perlahan, tidak lagi memenuhi keandalan listrik. Saran ASTRAPE CHASEWINKLER ANTERNESTERN UKM diungkapkan oleh penelitian tentang daya dukung efektif (ELCC) yang dijelaskan oleh RoderickGo oleh penelitian di Southwestern Electricity Association dan California Power System.

Juru bicara Biro Tenaga Air Los Angeles (LADWP) Caroltucker mengatakan bahwa Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL) dan Tenaga Air Los Angeles (LADWP) sedang mengembangkan "praktik terbaik" lain yang dikatakan para pemangku kepentingan guna membantu California dalam menerapkan sasaran penggunaan 100% tenaga energi terbarukan pada tahun 2045. Danielsteinberg, Peneliti Senior, Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL), mengatakan dalam webinar ini, rencana infrastruktur terintegrasi berskala NREL sedang mengembangkan perangkat praktik terbaik untuk memproses penerapan sistem penyimpanan energi. Steinberg mengatakan bahwa pendekatan iteratif NREL mulai ditingkatkan skalanya, untuk menentukan "apa yang dibangun, di mana akan dibangun".

Langkah berikutnya adalah melakukan pemodelan biaya operasi setiap jam. Setiap hari, sekali setiap jam, akan digunakan melalui pemodelan perluasan kapasitas untuk mencapai kombinasi sumber daya yang paling hemat biaya dan dapat diandalkan. Rencana sumber daya penuh adalah langkah berikutnya dalam proses, yang dapat memenuhi standar keandalan 10 tahun.

Bila perlu, proses NREL akan mengulangi ketiga langkah tersebut untuk mencapai tujuan kecukupan sumber daya yang paling hemat biaya. Terakhir, model tren spesifik memastikan bahwa fasilitas jaringan terlindungi. Dan jika ada ancaman terhadap keandalan daya, proses ini akan dimulai kembali.

Juru bicara lokakarya daring menunjukkan bahwa untuk menentukan secara akurat nilai sistem penyimpanan energi baterai selama perencanaan ini, banyak orang menganjurkan penggunaan daya dukung efektif (ELCC), tetapi daya dukung efektif (ELCC) dalam perencanaan kontroversial. Perselisihan tentang Kapasitas Manfaat Efektif (ELCC) Ketika perusahaan utilitas dan perusahaan lain berusaha untuk menentukan kapasitas terpasang sistem penyimpanan, daya dukung efektif (ELCC) harus menentukan nilai penyimpanan energi yang digunakan untuk target perencanaan sumber daya, tetapi beberapa orang berpikir itu bukan alat terbaik untuk mencapai tujuan ini. Edwardrandolph, seorang EDWARDRANDOLPH, direktur departemen energi California Public Utility (CPUC), telah menjadi bagian dari Perencanaan Sumber Daya Terpadu (IRP) Komite Utilitas Publik California (CPUC).

Dia mengatakan, "Pernyataan perhitungan kapasitas muatan (ELCC) terbaru, semua keandalan sumber daya dapat menambahkan sistem penyimpanan energi, penyimpanan energi + surya, permintaan, dan pengadaan lainnya yang dapat lebih memenuhi permintaan energi puncak. "Para ahli GridWorks, mantan Konsultan Energi California Public Utilities (CPUC) Matthewtisdale, perselisihannya terletak pada daya dukung efektif (ELCC) apakah ia mendukung sumber daya berbiaya terendah dan paling andal untuk memenuhi kebutuhan dan tujuan negara bagian, perselisihan ini saat ini adalah Proses Perencanaan Sumber Daya Komprehensif (IRP) California Public Utilities (CPUC). TISDALE percaya bahwa daya dukung efektif (ELCC) merupakan proses perhitungan yang rumit, tetapi mungkin mengabaikan nilai sumber daya tertentu dibandingkan dengan biaya, termasuk nilai sistem penyimpanan energi.

Pada seminar yang diadakan pada tanggal 6 Desember 2018, para peserta menyatakan keprihatinannya tentang nilai kapasitas penyimpanan energi yang diusulkan oleh operator sistem independen New York (NYISO) pada tanggal 6 Desember 2018. Beberapa pemangku kepentingan Metode daya dukung efektif (ELCC) ini diusulkan untuk tujuan ini. Menurut tanggapan Operator Sistem Independen New York (NYISO) pada bulan Mei 2019, para pemangku kepentingan menginginkan keseimbangan dan keandalan harga layanan serta sinyal investasi dari pasar energi grosir New York.

Meskipun daya dukung efektif (ELCC) dapat digunakan, operator sistem independen New York (NYISO) menemukan bahwa hal itu mungkin terlalu bergantung pada perintah administratif, atau perhitungan yang lebih rumit, yang membuat rencana perusahaan utilitas menjadi terlalu kabur. Burwen, Masyarakat Energi AS, mengatakan Astrape telah mengemukakan pandangan serupa tentang daya dukung efektif (ELCC) dari Southwestern United Anti-Care Company milik US Power. Komite Manajemen Energi Federal AS meluncurkan prosedur pada bulan Oktober 2019 untuk mempelajari kapasitas daya dukung beban efektif perusahaan Internet PJM (ELCC).

Ia berkata, "Konsep ini sedang berkembang. Bahkan kehalusan pemodelan model tidak sepenuhnya menangkap nilai fleksibilitas dalam sistem penyimpanan energi baterai dunia nyata. "Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL) menyajikan pendekatan alternatif terhadap daya dukung efektif (ELCC) pada bulan Juni 2019.

Laporan penelitian mengklaim bahwa "Simulasi Kapasitas Manfaat Efektif (ELCC) mungkin harus melakukan sejumlah besar kalkulasi saat mempertimbangkan sejumlah besar adegan. Nilai perkiraan yang lebih sederhana tetapi sama akuratnya dapat menguraikan kapasitas terpasang sistem penyimpanan energi baterai yang diperlukan untuk mengurangi &39;permintaan puncak bersih&39;. "Tisdale dari GridWorks berkata, "Karena banyaknya manfaat kompetitif, dan atas dasar ketidakpastian masa depan, pelaku industri memiliki pendapat berbeda tentang daya dukung efektif (ELCC), yang tidak cukup.

Aneh, karena pemodelan tidak menggantikan penilaian ahli. "HLEDIK dari Brattle menunjukkan bahwa pemodelan yang kompleks dan spesifik dapat menentukan bahwa peningkatan tambahan yang dihasilkan oleh lebih banyak sistem penyimpanan energi sama dengan biaya sistem penyimpanan energi baru dalam sistem tenaga listrik. Ini mungkin memerlukan penerapan lebih banyak sistem penyimpanan energi.

Hledgeik menambahkan, "teknologi, harga sumber daya, dan penggerak sistem tenaga lainnya berkembang pesat. Untuk memahami beberapa perubahan utama di masa mendatang, perencanaan sumber daya harus secara hati-hati menangani beberapa masalah yang tampaknya masuk akal dan sering diperbarui. Kapasitas terpasang sistem penyimpanan energi baterai telah menambahkan tantangan-tantangan ini, tetapi ini bukan lagi sekadar hipotesis, kita sedang memahami cara menggunakan sistem penyimpanan energi untuk membuat kemajuan pesat.

".