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配备电池储能系统的太阳能发电在考虑电网弹性时更具意义

2018-3-5 17:15| 发布者: wendy| 查看: 3022| 评论: 0|来自: 中国储能网

摘要: 一项新的调查研究分析了太阳能发电+蓄电储能系统在电网停电期间所提供的价值:“评估电网弹性价值可以使太阳能发电和电储能系统在电力中断情况下不会产生经济损失。” 极端天气事件造成的电力中断常常提醒人们,企 ...
       一项新的调查研究分析了太阳能发电+蓄电储能系统在电网停电期间所提供的价值:“评估电网弹性价值可以使太阳能发电和电储能系统在电力中断情况下不会产生经济损失。”

       极端天气事件造成的电力中断常常提醒人们,企业的业务容易受到电网中断影响。但是,对于在自然灾害后提供不间断电力的储能项目,如果人们需要承担避免电网停电的投资成本时该怎么办?

       美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员与位于佛蒙特州的一家非营利性组织清洁能源集团(Clean Energy Group)合作进行的一项最新研究发现,“核算电网停电成本可以改变光伏和电池储存系统投资的盈亏平衡点。”

       在其提交发表的论文摘要中,作者写道:“即使在传统的成本效益计算中,太阳能发电和储能系统看起来并不经济,但对于电网中断造成的损失进行价值评估来说,部署太阳能发电和储能系统是一种财务稳健的投资。”

       他们补充说:“在大多数情况下,结合电网弹性的价值将增加光伏和电池系统的部署规模。”

       “很显然,提高电网弹性的价值确实会增加太阳能和储能项目的价值。”清洁能源集团副总裁兼项目主管Seth Mullendore表示,“这无疑增加了项目的经济可行性。”

        研究人员在加利福尼亚州阿纳海姆模拟了三种建筑中安装的太阳能和储能项目的结果:一所小学,一座大型办公楼和一家大型酒店。为了提供电网弹性的价值,其调查研究采用了30个公用事业客户的停电预期成本的数据(业务损失或所承担的责任)。

       这个调查研究假设太阳能和储能系统可以在停电期间为关键负载供电,或者为大楼的典型电力负载的50%提供电力。模拟中断持续了两个小时。模拟中断是基于公用事业公司报告的客户平均中断的持续时间指数进行的。

       研究人员针对每种建筑类型分析了太阳能和储能系统的净现值(NPV)。在小学,即使在考虑避免停电的成本之前,太阳能+电池储能部署也是经济的。考虑到避免电网中断的影响,其最佳太阳能光伏系统的规模增加了20%,达到134千瓦,储能系统增加了13倍,达到32千瓦/ 79千瓦时。在电网弹性复原的情景下,太阳能和储能系统的净现值(NPV)增加了一倍多,从28,759美元增加到58,399美元。

       对于大型办公大楼来说,太阳能发电系统在应对电网弹性复原之前是经济的,但储能系统却不是这样。考虑到避免停电的成本后,其理想的配置需要增加35%的太阳能发电系统和156千瓦/ 271千瓦时电池储能系统。而将避免的停电损失的价值与节省的电费相结合,在20年内,建筑物所有者的净收益增加了178,000美元。

       在重视电网弹性之前,太阳能发电和电池储能系统对于大型酒店来说都不具有成本效益。考虑到避免停电的价值后,配置363千瓦太阳能系统和39千瓦/ 60千瓦时电池储能系统是其最佳选择。作者在报告中指出:“在这种情况下,重视电网弹性使太阳能发电和储能系统成为成本最低的解决方案。”

       研究人员指出,建筑物的业主应该计划增加太阳能系统和储能系统所需的额外成本。他们估计,必要的硬件(包括转换开关、关键负载面板和控制器)可能会增加10%至50%的系统成本。

       保守的估计

       “我认为这是一个相当保守的估计,企业可以从一个项目中获得的价值,其中包括电网弹性。”美国国家可再生能源实验室(NREL)可再生能源研究分析师Joyce McLaren表示,“与波多黎各的飓风或其他地方发生的灾难相比,我们看到这些地方的电网停电时间相对较短。”

       Mullendore补充说,研究中使用的电网弹性值(避免电力中断)并没有完全说明在自然灾害或其他危及生命的紧急情况之后由太阳能和储能系统提供的好处。

       他说,“当人们谈论潜在的生命损失或者影响生活质量时,人们会发现价值越来越难确定,但肯定比人们谈论商业损失时高出很多。”

       太阳能加电池储能系统可以取代柴油发电机

       McLaren和Mullendore表示,他们不知道美国政府部门制定国家标准来评估太阳能和存储系统所提供的弹性进行了多少努力。但是,由极端天气事件引起的电网中断是政府官员日益重视的问题。

       McLaren说,“我们对此感兴趣的原因是,许多建筑物所有者和其他利益相关者越来越关注电网弹性,特别是关注长时间停电影响的城市规划者和政府也越来越感兴趣。”

       Mullendore列举了一个成功的模式,即马萨诸塞州的社区清洁能源防灾计划,该计划为获得了当政府项目拨款4,000万美元,该计划部署太阳能电池板、储能系统,以及其他清洁能源技术以避免电力服务中断。

        Mullendore补充说,美国各州可以开展更多的工作,通过修订柴油发电机组作为建筑物默认备用电源的标准,为太阳能发电和电池储能系统开辟一片天地。

       “一些标准往往是默认采用柴油发电机。”他说,“因此,要想采用发挥同样作用的新型先进技术并不容易,无论是储能部署还是燃料电池。这需要允许新技术解决方案来实现柴油发电机通常具有的相同作用。”
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