כיצד לפרוס את מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה בקיבולת המותקנת המתאימה בהתבסס על תכנון מידול

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

עם שיעור ייצור החשמל של אנרגיה מתחדשת במערכת החשמל, מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה הייתה דרך יעילה להתמודד עם ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת, אך עדיין לא ברור כמה קיבולת מותקנת שיש לפרוס יכולה באמת לשפר את אמינות החשמל. כששאלת כיצד לתכנן לפרוס מערכות אחסון אנרגיה בסוללה בשילוב הכוח העתידי, שירותים ציבוריים, יועצי תכנון משאבים ותשובות החוקרים: זה תלוי במצבים מפורטים. המשתנים המרכזיים שלו הם מתקני ייצור האנרגיה המוקדמים של אנרגיה מתחדשת של מערכת החשמל וקצב החדירה של מערכות אחסון אנרגיה בסוללות.

עם זאת, בשילובי אנרגיה עתידיים שנשלטים על ידי אנרגיה מתחדשת, תכנון פריסה של מערכות אחסון אנרגיה מותקנות בסוללות יכולות לחשוף את התובנות העיקריות של מערכות אחסון אנרגיה מספקות אספקת חשמל. דניאלשטיינברג, חוקר בכיר, המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת בארה"ב (NREL), אמר בסמינר אינטרנט שהתקיים באיגוד האנרגיה של קליפורניה (CESA) ב-22 במאי, כי המתכננים מגבירים את האמינות בהשגת מערכות אחסון אנרגיה בסוללות. התקדמות ניכרת נעשתה. חלק מהתכנון משפר באופן אקטיבי את טכנולוגיית אגירת האנרגיה לטווח קצר, בעוד שטכנולוגיית אגירת האנרגיה לטווח ארוך נמצאת גם בפיתוח וזיהוי.

ברדלברט, סגן נשיא, סגן נשיא בכיר של המנהל הציבורי של היצואן APS, אמר כי החברה מתכננת לפרוס פרויקטים של אנרגיה סולארית + אחסון אנרגיה במקום מתקני ייצור חשמל בגז טבעי, ולהשתמש במספר גישות לתכנון הביקוש לאחסון האנרגיה שלה. הוא אמר, "אין דרך מושלמת היום, בדיוק כמו שאנחנו לא יכולים לחזות את אותה מגיפת וירוס הכתר החדשה ב-2020. לכן, עלינו לעשות שיקול דעת של תכנון אסטרטגי.

"במקרים מסוימים, יותר אנרגיה מתחדשת עשויה להיות חסכונית יותר מאשר פריסת מערכות אחסון אנרגיה. ככל שהעלות יורדת ומערכות אחסון אנרגיה מתחדשות נמצאות יותר ויותר בשימוש במערכות חשמל, ערך האמינות של מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה השתנה באופן משמעותי. חלק מבעלי העניין אומרים כי פירוק מדויק כזה יכול לפשט החלטות בקנה מידה כמו קיבולת עומס יעילה (ELCC).

אבל יש אנשים שחושבים שהחישוב הזה לא יכול להחליף את שיקול הדעת של מומחים. (הערה: Capacity Carrier Effective (ELCC) הוא אינדיקטור ליכולת נשיאת עומס המתאר מתקני ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת. מהמכרז ועד לתכנון למרות שחברות שירות ציבוריות הכירו זה מכבר בערך של אגירת אנרגיה בשאיבה, אחסון אוויר דחוס וייצור חשמל מצטבר של אגירת חום סולארי, טכנולוגיית אגירת אנרגיה זו לא הוכיחה כי היא חסכונית ומדרגית.

לכן, חלק מפעילויות המכרזים בארה"ב מפנים את תשומת ליבו של המתכנן למערכת אחסון האנרגיה של הסוללה. Xcelenergy ערכה מכרזי אנרגיה אבן דרך ב-2016 כדי להפוך את מחיר ההצעה של פרויקט אגירת האנרגיה והרוח לנמוך ב-21 דולר אמריקאי/MWH. Jasonburwen, סגן נשיא מחלקת האנרגיה של ארה"ב, אמר, "באותה תקופה, בשל העלות היקרה של מערכת אחסון אנרגיה בסוללה, המתכננים אפילו לא כללו אותם במודל.

מודל תכנית המשאבים של כ-80% מחברות החשמל כיום הוא מערכות אחסון אנרגיה מושכות את העין של סוללות, וחלקן נבחרות אך ורק בהתאם לעלות התחרותיות שלהן. יונתןדלמן, סגן נשיא למשאבים אסטרטגיים ותכנון עסקי, אמר כי החברה אימצה לאחרונה את תוכנת Anchorsolutions הכוללת תוכנה שיכולה לבנות "ערך ארביטראז&39; קיבולת ואנרגיה" של מערכות אחסון אנרגיה שונות בסוללה בתרחישים שונים. עוֹבֶשׁ.

ADELMAN ציין כי Xcelenergy מעצבת את מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה עבור כל שעה של מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה על ידי אימוץ הכלי החדש הזה. החברה בנתה מערכת אחסון אנרגיה של סוללות ל-4 שעות למטרה זו של תוכנית אחסון האנרגיה לטווח ארוך של 2019 במינסוטה כדי לסייע בעמידה בצרכי הקיבולת. אלברט מ-APS אמר כי החברה פתחה פרויקט אחסון חום סולארי מצטבר של SOLANA שהופעל בשנת 2013, שיש לו שש שעות של אחסון תרמי.

לשם כך, ראה את אחסון שיא דרישת החשמל. יכול ערך מערכת. זוהי חברת APS החליטה לבחור בפרויקט אגירת אנרגיה סולרית במקום בתחנת הכוח בגז טבעי בהתמחרות.

אלברט הדגיש כי "מערכת אגירת האנרגיה הפכה כעת לתכנון ארוך טווח של חברות החשמל, אך תוכנית המשאבים של חברות החשמל לא צריכה לשים לב רק למקרה אחד. תחנות כוח שיא של גז טבעי ומערכות אחסון אנרגיית סוללות יכולות לעמוד בדרישת שיא הספק, אך באמצעות אחסון והעברה של ייצור חשמל סולארי כדי לעמוד בדרישות שיא הספק, מערכות אחסון אנרגיה בסוללה יכולות לחסוך יותר עלויות ללקוחות. מערכות אחסון אנרגיה של סוללות מביאות ערך רב יותר בשוק הסיטונאי, אז זה גם חלק מהתוכנית שלנו.

"קבוצת Brattle שפורסמה בסמינר במכון מסצ&39;וסטס ב-13 במאי ציינה כי העלות של מערכת אחסון האנרגיה של סוללת ליתיום-יון היא כל כך מהירה, כך שכרגע זה קשור לטכנולוגיות אחרות לאחסון אנרגיה. לא ניתן להתחרות בה באמינות האספקה ​​ובשירות הרשת. הדו"ח של ברטל טוען כי המחיר של מערכות אחסון אנרגיה בסוללות ירד מתחת ל-400 דולר לקוט"ש ב-2010, או פחות מ-200 דולר לקוט"ש או פחות ל-2040.

עם זאת, חלק מחברות השירות ומפקחי מחלקת התכנון אמרו כי המחירים אינם השיקולים היחידים לפריסת מערכות אחסון אנרגיה בסוללות, ומאפיין נוסף הוא האמינות של מערכות אחסון אנרגיה, אך קשה לקבוע. AutumnProudlove, מנהל מתקדם של Northern Carolina Clean Energy Technology Center (NCCETC), אמר כי אין כמעט רצון לקבוע את הערך של מערכת אחסון אנרגיה בסוללה בתכנון משאבי שירות ציבורי. היא אמרה: "כמה מדינות ביקשו לאחרונה מחברות שירות לשקול פריסת מערכות אחסון אנרגיה במהלך תהליך התכנון.

מדינת וושינגטון עשויה להיות מעמיקה יותר במחקר על אופן המודלים לשעה, וזה ישבור את הערך של מערכת אגירת האנרגיה. "פרודלאב הוסיפה, טכנולוגיית אנרגיה נקייה של צפון קרוליינה (NCCCETC) טרם נקבעה, כולל הערך האלסטי של אגירת האנרגיה שלה או מערכת אחסון האנרגיה עבור שירותי רשת שונים הזמינים במהלך תהליך התכנון. מנהיג חברת ברטל אמר כי תביעות הערך של מערכת אגירת האנרגיה תלויות בשאלה האם ניתן לפצותה במלואה, והדבר תלוי במידה רבה במשאבים ובעומס הנקי של מערכת אגירת האנרגיה.

חברת החשמל החלה להבין שמודל התכנון שלהם אינו עונה טוב מאוד על בעיית פריסת אגירת האנרגיה. HLEDIK ציין כי מודל התכנון של חברות שירות אלו חילק את העומס למספר קבוצות זמן טעינה דומות וקבע החלטות תכנוניות על סמך קבוצות אלו. לגישה זו יש משמעות בעת שימוש בחברת החשמל להפעלת מתקני ייצור חשמל בדלק מאובנים, בעוד ייצור כוח רוח ומתקן אנרגיה סולארית תומכים בפריסה של מערכות אחסון אנרגיה חסכוניות של סוללות.

HLEDIK אמר שרבות מחברות החשמל של ברטל צועדות לאימוץ כלי תכנון לטווח ארוך כדי להראות טוב יותר את הפנים של מערכות אחסון אנרגיה ומתקני ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת במערכות חשמל. ג&39;ניסלין, המייסד והמנכ"ל של Strategen, המאמצת את סוכנות הייעוץ Planning Tools Energy, אמרה כי חברת החשמל מפתחת תיקי משאבים עתידיים היא תהליך מורכב, שמתוכנן לחזות ייצור חשמל, הולכה ודרישות אחרות של מערכת החשמל. היא הוסיפה כי מכיוון שמערכת אגירת האנרגיה של הסוללה היא גם מתקן לייצור חשמל הוא גם עומס, אפשר לספק מספר זרמי ערך, כך שהדיוק שלה מצריך מודלים עדינים עבור כל שעה בשנה.

תוכנת הדוגמנות הנוכחית השאירה הרבה מקום לחדשנות הטכנולוגית שלה. רשויות תכנון משאבים בסמינר מקוון זה באיגוד האנרגיה של קליפורניה (CESA), הופעת כלי המודל תורמת לגורמים רבים שיש לקחת בחשבון בעת ​​קביעת יכולת אחסון האנרגיה הנכונה בשילוב המשאבים העתידי. היועץ המתקדם והמנהל הטכני RoderickGo אמר בסמינר מקוון: "בעיה בסיסית אחת בתכנון היא אחסון אנרגיה קצר-חיים ואחסון ארוך כדי לענות על קיבולת רבה כדי לעמוד בדרישת עומס.

"GO ציינה שאמצעי התמריצים, דרישות החובה וירידת העלות בשירותים מניעים את הצרכים של מערכות אחסון אנרגיה בסוללות. במשך זמן רב, השינויים ברגולציה, השינויים בטכנולוגיה והתפתחות השוק יביאו ליותר שטח פריסת אגירת אנרגיה למערכות חשמל. תוכנת מידול חדשנית היא קטגוריה אלימה מאוד של תחרות, בעוד שהעלייה של ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת מתווספת יותר ויותר לרעיון של כושר נשיאה יעיל (ELCC).

קיבולת עומס אפקטיבית (ELCC) היא החישוב הספציפי של אמינות המשאבים. תחנת כוח דלק מאובנים ניתנת לסריקה צפויה להיות בעלת יכולת נשיאה אפקטיבית של 100% (ELCC), כי בתיאוריה, כמעט בכל פעם שאמינות מערכת החשמל מאוימת. הצהרת מודלים, ערכה של מערכת אגירת אנרגיה בסוללה עולה עם העלייה החדשה של ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת במערכת החשמל, אך ערכה ירד עם שיא הביקוש.

בדרך כלל, מערכת אגירת האנרגיה מפחיתה את עומס השיא ל-15% מאפשרת למערכת אחסון האנרגיה של הסוללה להשיג יכולת נשיאת עומס יעילה (ELCC), כרגיל, בדרך כלל ניתן להשתמש בה במהלך דרישות שיא. הוא הוסיף כי ככל שעומס שיא מפחית 15% עד 30%, קיבולת הטעינה האפקטיבית (ELCC) של מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה תרד גם היא, מכיוון שהיא צפויה לשמש להנעת דרישה עדינה, אינה עומדת עוד באמינות החשמל הדרישה המינית. המייעצת ASTRAPE CHASEWINKLER ANTERNESTERN SME מתבטאת במחקר של כושר הנשיאה האפקטיבי (ELCC) שתואר על ידי RoderickGo על ידי מחקר על Southwestern Electricity Association ו- California Power System.

דובר לשכת כוח המים של לוס אנג&39;לס (LADWP), קרולטוקר, אמר כי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) ו-Los Angeles Hydropower (LADWP) מפתחות בעלי עניין אחרים אומרים "שיטות עבודה מומלצות" כדי לסייע לקליפורניה ב-2045 ביישום היעד של שימוש ב-100% אנרגיה מתחדשת. דניאלשטיינברג, חוקר בכיר, המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL), אמר בסמינר מקוון זה, תוכנית התשתית המשולבת הניתנת להרחבה של NREL מפתחת ערכת שיטות עבודה מומלצות לעיבוד פריסת מערכת אחסון אנרגיה. שטיינברג אמר כי הגישה האיטרטיבית של NREL מתחילה להתרחב, כדי לקבוע "מה נבנה, היכן לבנות".

השלב הבא הוא לבצע כל שעה של מידול עלות תפעול. בכל יום, פעם בשעה, הוא ישמש באמצעות מודלים מורחבים בקיבולת כדי להשיג את שילוב המשאבים החסכוני והאמין ביותר. התוכנית המלאה במשאבים היא השלב הבא בתהליך, שיכול לעמוד בסטנדרטים של אמינות של 10 שנים.

במידת הצורך, תהליך NREL יחזור על כל שלושת השלבים כדי להשיג את המטרות החסכוניות ביותר במשאבים. לבסוף, מודל המגמה הספציפי מבטיח שמתקני הרשת מוגנים. ואם יש איום על אמינות החשמל, תהליך זה יופעל מחדש.

דובר הסדנה המקוונת ציין כי על מנת לקבוע במדויק את ערכה של מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה במהלך תכנון זה, אנשים רבים דוגלים בשימוש בקיבולת נשיאה אפקטיבית (ELCC), אך כושר נשיאה יעיל (ELCC) בתכנון שנוי במחלוקת. מחלוקות על קיבולת תועלת אפקטיבית (ELCC) כאשר חברות שירות וחברות אחרות שואפות לקבוע את הקיבולת המותקנת של מערכת האחסון, כושר הנשיאה האפקטיבי (ELCC) אמור לקבוע את ערך אחסון האנרגיה המשמש ליעדי תכנון משאבים, אך יש אנשים שחושבים שזה לא הכלי הטוב ביותר להשגת מטרה זו. Edwardrandolph, EDWARDRANDOLPH, מנהל מחלקת אנרגיה של השירות הציבורי של קליפורניה (CPUC), הפך לחלק מהוועדה לתכנון משאבים משולב של קליפורניה (CPUC) (IRP).

לדבריו, "הצהרת חישוב קיבולת המטען האחרונה (ELCC), כל אמינות המשאבים עשויה להוסיף מערכת אחסון אנרגיה, אחסון אנרגיה סולארית + אנרגיה, ביקוש ורכש אחר שיכול לענות טוב יותר על אנרגיה בביקוש שיא. "מומחי GridWorks, לשעבר יועץ האנרגיה של California Public Utilities (CPUC), Matthewtisdale, המחלוקת שלה טמונה ביכולת נשיאה אפקטיבית (ELCC) אם היא תומכת בעלות הנמוכה ביותר ובמשאבים האמינים ביותר כדי לענות על הצרכים והמטרות של המדינה, המחלוקת הזו היא כיום תהליך תכנון משאבים מקיף (CPUC) של California Public Utilities (CPUC). TISDALE מאמינה שכושר נשיאה יעיל (ELCC) הוא תהליך חישוב מורכב, אך הוא עשוי להתעלם מהערך של משאבים מסוימים בהשוואה לעלות, כולל ערך מערכת אחסון אנרגיה.

בסמינר שהתקיים ב-6 בדצמבר 2018, המשתתפים הביעו דאגה לגבי ערך קיבולת אחסון האנרגיה שהוצע על ידי מפעיל המערכת העצמאית בניו יורק (NYISO) ב-6 בדצמבר 2018. חלק מבעלי העניין שיטה זו של כושר נשיאה יעיל (ELCC) מוצעת למטרה זו. לפי מגיבים של מפעילי מערכת עצמאיים בניו יורק (NYISO) במאי 2019, בעלי עניין רוצים תמחור שירותי איזון ואמינות ואותות השקעה משוק האנרגיה הסיטונאי של ניו יורק.

למרות שניתן להשתמש ביכולת הנשיאה האפקטיבית (ELCC), מפעילת המערכת העצמאית בניו יורק (NYISO) מצאה שייתכן שהיא מסתמכת על יותר מדי סדר מנהלי, או על חישובים מורכבים יותר, מה שהופך את התוכנית של חברת החשמל למטושטשת מדי. Burwen, חברת האנרגיה של ארה"ב, אמרה כי Astrape הציגה דעות דומות לגבי כושר הנשיאה האפקטיבי (ELCC) של Southwestern United Anti-Care Company of US Power. ועדת ניהול האנרגיה הפדרלית של ארה"ב השיקה נוהל באוקטובר 2019 לבחינת יכולת נשיאת העומס האפקטיבית של חברות האינטרנט PJM (ELCC).

לדבריו, "המושג הזה מתפתח. אפילו העדינות של הדוגמנות של הדגם אינה נתפסת במלואה לערך הגמישות במערכת אחסון האנרגיה של הסוללה העולמית. "המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) מציגה גישה חלופית ליכולת נשיאה אפקטיבית (ELCC) ביוני 2019.

דו"ח המחקר טוען כי "הדמיית יכולת ההטבה האפקטיבית (ELCC) עשויה להצטרך לבצע מספר רב של חישובים כאשר בוחנים מספר רב של סצנות. ערכים משוערים פשוטים יותר אך מדויקים באותה מידה יכולים לפרק את הקיבולת המותקנת של מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה הנדרשת כדי להפחית את &39;הביקוש השיא נטו&39;. "טיסדייל של GridWorks אמרה," בשל היתרונות התחרותיים הרבים, ועל בסיס אי הוודאות העתידית, לאנשי התעשייה יש דעות שונות לגבי כושר הנשיאה האפקטיבי (ELCC), וזה לא מספיק.

מוזר, כי דוגמנות לא מחליפה את שיקול הדעת של המומחים. "ה-HLEDIK של ברטל ציין כי מודלים מורכבים וספציפיים יכולים לקבוע כי ההגדלות המצטברות המביאות על ידי מערכת אחסון אנרגיה רבה יותר שווה לעלות של מערכות אחסון אנרגיה חדשות במערכת החשמל. זה עשוי לדרוש פריסת מערכות אחסון אנרגיה נוספות.

Hledgeik הוסיף, "הטכנולוגיה, מחיר המשאבים ומניעי מערכות חשמל אחרים נמצאים בהתפתחות מהירה. כדי להבין כמה שינויים משמעותיים בעתיד, תכנון משאבים צריך לטפל בזהירות בכמה בעיות שנראות סבירות ולעתים קרובות מעודכנות. הקיבולת המותקנת של מערכת אגירת האנרגיה הוסיפה את האתגרים הללו, אך זו כבר לא השערה, אנו מבינים כיצד להשתמש במערכת אגירת האנרגיה כדי להתקדם בצורה הדוקה.

".