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太阳能存储:新型弹性清洁能源技术

(此博客与清洁能源集团项目总监Todd Olinsky-Paul共同撰写)清洁能源集团新的弹性电力项目正在帮助各州弄清楚如何为关键基础设施提供弹性电力,以便在摧毁部分电网的自然灾害这些关键服务包括食物,水,住所,供暖和制冷,医疗和紧急服务,通信和加油设施可提供这些服务的设施包括社区建筑,学校,超市,加油站,移动电话塔和医院等有许多技术和技术组合可用于为关键设施提供弹性电力一种方法是通过电池存储备用系统向设施添加太阳能PV因为有一个我们对太阳能和储能系统很感兴趣,并且对它们如何操作和与电网交互的问题,我们决定提供以下入门我们还描述了新的商业模式和开始进入这个太阳能存储空间的公司,利用新的收入来源,可以改变游戏的能源存储如何融资太阳能/存储101让我们说你有一个大型设施或校园内有相当大的光伏系统(当地一代)光伏系统在阳光普照时发电,主要是在中午和下午,为设施提供电力在这些时候,如果光伏系统的发电量超过当地需求,根据净计量合同将多余的发电量出售给电网当本地发电不满足设施的需求时,例如在晚上,电网提供电力来弥补差距这对当地设施来说效果很好;所有的电力需求都得到满足然而,对于必须使电力供应满足需求的电网运营商来说,光伏系统的电力输入电网会引起问题,因为光伏输出在很短的时间内变化很大电网运营商无法预测任何特定时刻该光伏系统将会产生多少电力如果太阳和光伏组件之间出现云,则光伏系统产生的电力将迅速下降,电网运营商必须有旋转储备准备随时介入,以弥补发电量的突然损失如果不是这种情况,当地设施和电网上的其他设施将会经历持续的电力波动如果这个光伏系统是一个电网 - 规模系统,在电力购买协议下向电网出售电力,存在相同的可变性问题,但规模更大在风电和太阳能在电网上的渗透率更高,这种变化发电可能会在电网上造成严重问题通过其光伏系统回到当地设施,我们可以减轻光伏发电可变产生的问题的一种方法是向系统添加电池存储现在,当本地发电超出当地需求时,多余的电力首先用于给电池充电当电池充满电时,多余的电能输出到电网如果瞬间云来自上方,则PV /电池存储系统继续以稳定的状态输出电力,因为系统可以拉电退出电池以补偿太阳能发电的瞬间下降从电网运营商的角度来看,这是一个更稳定的系统太阳能/存储系统的输出现在看起来更像是可调度的天然气,煤炭,核能或水力发电厂的输出,光伏/存储系统所有者现在可以将电力出售给之前未向他开放的市场,因为增加了电池Resilient Power 101 In ord为我们的本地设施提供弹性电源优势,我们添加了特殊的开关,可以在电网发生故障时隔离(或“岛”)PV /存储系统当较大的电网由于自然灾害而熄火时,开关被抛出,使本地电路断开并允许其继续作为隔离单元运行在这种情况下,本地设施需要降低非必要负载,仅保持其关键负载供电,以延长电池的使用寿命例如,在大学的示例中,关键负载可能包括被指定为社区紧急避难所的建筑物中的照明和HVAC设备 其他负载,例如非关键建筑物(图书馆,计算机实验室,剧院等)将无法供电光伏系统将在太阳光照射时继续为电池充电并为关键负载供电,并且当电池将为关键负载供电时没有足够的太阳能为了使这个系统工作,PV需要足够大,以便为关键负载供电,并在每日高峰日照期间对电池充满电;电池需要足够大,以便在一夜之间和下一个下午运送关键负载为了使这个系统更具弹性,我们可以添加一个补充发电机,如气体或生物质驱动的微型燃气轮机或发动机运行在热电联产模式下(废热被捕获并用于空间加热)实际上,我们现在有一个微电网这个简单的系统变得更加复杂,但也更具成本效益,当来自电网服务的额外收入来源被考虑在内如果PV /存储系统位于符合FERC订单的区域,要求对电网服务进行公平补偿,电池存储可以通过向电网销售辅助服务来获得可观的收入,例如频率监管服务

在某些地区,它也可以参与电力套利,在非高峰时段购买廉价电力并在高峰需求时间内放电,当它最有价值时由于电网破坏性自然灾害仅发生在地区因此,电池在其大部分寿命期间将能够产生这些收入流

这极大地改善了PV /存储系统的成本/收益计算关于是否向电网或本地设施提供服务的决定将在经济基础,取决于是否可以通过提供电网服务赚更多钱,或通过向主机设施提供电力来节省电力如果电网出现故障,光伏/存储系统将像以前一样离岛,为以下方面提供宝贵的关键服务整个社区随着越来越多的电网运营商遵守上述FERC订单,新的第三方电池公司开始利用这些监管变化带来的收入来源

在这个领域运营的两家公司是太阳能电网存储和Energy Surety Partners这些公司免费提供电池和逆变器,与PV或风力发电机并置

他们的商业模式a基于电网服务的提供,电池等能量存储系统可以非常快速和准确地提供服务它们还可以进行电力套利可再生发电机的优势在于能量存储的存在使组合系统输出平滑并使其更易于调度;在微电网的情况下,电池有助于整合和平衡本地可再生能源发电与其他发电机和负载这个模型的一个例子是马里兰州新的Konterra太阳能微电网这种新的商业模式可以使客户更容易添加存储对于现有的太阳能系统,或通过基本上与第三方模型类似的租赁安排来建立新系统的存储,这些安排使PV广泛可访问并广受欢迎随着该国更多地区符合新的FERC订单,能源储存的成本/效益计算将继续改善,前期成本将继续下降,消除购买昂贵设备的主要融资障碍这就是太阳能行业规模扩大的原因;太阳能存储很可能是通过创新技术和金融工程起飞的下一个技术在不久的将来,清洁能源集团将在太阳能/存储解决方案的网络研讨会上展示Energy Surety Partners和Solar Grid Storage

敬请期待!

2018-11-24 06:19:01

作者:董搠锰