《10小时储能项目规则在美国储能行业引发争议》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2019-08-08
  • 在过去的一年,美国储能行业厂商一直在与电网运营商探讨如何实施美国联邦能源监管委员会(FERC)第841号命令的计划,该命令要求将其储能资产整合到电力批发市场。

    但迄今为止储能厂商面临最大的争议是,PJM公司在提案中坚持要求在其容量市场部署持续放电时间为10小时的电池储能系统。

    PJM公司是美国一家区域性独立系统运营商(ISO),目前负责美国13个州以及哥伦比亚特区(也是美国目前最大、最复杂的电力控制区域)电力系统的运行与管理。

    储能倡导者和清洁能源组织表示,PJM公司的提案违反了美国联邦能源监管委员会(FERC)第841号命令关于开放和平等获取储能资产的要求,因为这将使锂离子电池储能系统无法在这个美国最大容量市场中与化石燃料发电厂在成本方面进行竞争。

    PJM公司的大部分煤炭发电厂正在被天然气发电厂取代

    一些储能厂商表示,PJM公司没有提供调查分析报告证明储能系统的持续放电时间达到10小时的原因,并指出这实际是基于抽水蓄能项目的储能规则。但是那些储能厂商也没有发布自己的分析报告进行反驳。

    近日,美国储能协会和自然资源保护委员会发布了Astrap_Consulting公司利用PJM公司提供数据和行业标准模型进行分析的一项调查报告。该报告表明,装机容量为1GW的2小时、4小时、6小时持续放电的电池储能系统可以达到化石燃料发电厂相同的容量值。

    这个分析报告提出了一个简单解释。虽然PJM公司可能认为其在峰值期间电力需求在10小时或更长的时间内上升,但考虑到目前采用的混合能源,其峰值期间的需求可以通过部署持续时间较短的电池储能系统来满足。

    Astrap公司表示,“我们的分析结果表明,在储能系统装机容量高达4,000MW的情况下,如果没有持续时间的限制要求,4小时储能系统可以提供全部容量值。而在储能系统装机容量高达8,000MW情况下,6小时储能系统可以提供全部容量值。在这些时间范围内,电池储能系统可以取代传统燃料发电厂,而不会降低电力系统可靠性。”

    大型电池储能系统在成本效益方面可以作为化石燃料发电厂的替代品,而这些发电厂服务于PJM公司的大部分容量市场

    Astrapé公司报告指出,虽然随着市场渗透率的增加,短时储能系统的部署量可能将会下降.但是为了实现这一目标,在PJM公司要求必须部署和运营大量长时储能系统的提议是不切实际的。

    美国储能协会政策副总裁Jason Burwen在接受行业媒体采访时说:“现在我们知道,在同等容量的情况下可以部署装机容量为4GW的4小时储能系统。”

    PJM公司正在运营或正在部署的电池储能系统装机容量为336MW,其中大部分都是提供频率调节市场服务。

    10小时持续放电时间的储能规则引发争论

    美国储能协会希望在6月向美国联邦能源监管委员会(FERC)提交的分析报告中要求否决PJM公司提出的10小储能容量规则,因为这个提议违反第841号命令要求。

    美国储能协会政策副总裁Jason Burwen指出,“这项分析报告和我们提出的建议已经提交给美国联邦能源监管委员会(FERC),并表明PJM公司试图实施违反841号命令的储能规则。”

    PJM公司表示,尽管面临一些反对和阻力,但并没有计划修改其10小时储能要求的提案。在今年3月在美国华盛顿特区举行的一次会议中,美国参议员Martin Heinrich对PJM公司的提议进行了严厉批评。

    PJM公司容量市场是美国环境团体和储能倡导者的一个重要关注点,因为这是该地区仍在运营的核电厂、煤炭发电厂、天然气电厂的关键所在。

    根据Wood Mackenzie公司的调查数据,在过去的几年里,PJM公司的装机容量为29GW的煤炭发电厂已被23GW的天然气发电厂取代。但是,风力发电和太阳能发电并不能满足PJM公司传统的容量需求,因为它们的电力供应具有间歇性。

    虽然Astrapé公司的研究并未期待这些潜在的供应组合能够发生变化,但美国储能协会的Burwen指出,美国国家可再生能源实验室最近的一项研究表明,短时储能系统可以提供额外的容量价值,因为日益增加的太阳能和风能将会导致峰值期间发生变化。

    Burwen指出,希望这一分析能够成为美国联邦能源监管委员会(FERC)和美国电网运营商的起点,并将重点放在将储能系统整合到其市场的方法上。

    他说,“我们认为储能系统整合到容量市场很重要。储能价值是什么?对资源充足性的贡献是什么?我们需要关注这些越来越重要的问题,而不只是PJM公司提出的长时储能提案。”

相关报告
  • 《在通往2030年发展道路上,美国太阳能和储能市场的10个预测》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-03-02
    • 根据调研机构的预测,到2025年,美国所有新安装的太阳能发电设施几乎都将配套部署电池储能系统作为标准配置。 太阳能+储能市场正在迅速发展,而在未来10年将会完全不同。在通往2030年的道路上,人们将会有哪些期待?以下是调研机构进行的10个预测: 1. 太阳能+储能系统一体化将成为新常态 (1)大量部署电池储能系统 到2025年,美国几乎每个新部署的太阳能发电设施都将激励或被强制使用电池储能系统。随着越来越多的住宅用户和企业部署太阳能发电设施,减少电费并确保提供备用电源,以往简单的净计量政策将越来越多地被使用时间费率和其他旨在使电价与电力成本相一致的计费机制所取代。如今在加州和美国东北部的几个州已经看到了这些趋势。 (2)太阳能发电设施成本将随着储能系统的配套部署而增加 太阳能+储能项目的成本将是单独部署的太阳能发电设施成本的两倍,因此,从这个意义上来说,配套部署电池储能系统,实际将会增加太阳能发电设施的部署成本。尽管其总体成本将上升,但可以从成本中扣除税收抵免和激励措施,因此需要谨慎地析设备的成实际本和软成本。电池和其他储能硬件的设备成本通常持平或略有下降。 (3)越来越多的电池和逆变器套件出自同一品牌 由于电池占据电池储能系统的主要成本,因此越来越多的逆变器厂商将生产和使用自己品牌的电池,最终在市场竞争中超越采用第三方电池的逆变器厂商。 (4)像热泵和空调一样对待储能系统 加利福尼亚州最新发布的Title 21法案要求使太阳能发电设施实现标准化,可以期望未来更新的法案也对储能系统提出同样的要求。届时,建筑商将能够选择他们想要使用的电池储能系统,其购买和部署过程看起来几乎与家用电器(如热水器和空调系统)完全一样。唯一的问题是电池储能系统是否与太阳能发电设施配套部署还是单独部署。 2.行业标准将不断发展 (5)声誉至关重要 在电池储能领域缺乏统一一致的行业标准,这就创造了一个企业品牌和声誉变得更为重要的环境,因为用户除了口碑之外几乎没有其他了解的途径。从长远来看,这将为更多的电池初创企业的进入创造障碍,因此一旦少数品牌成为用户的主要选择,预计电池储能厂商数量将会大幅减少。 (6)新的安全标准和法规要求需要与技术发展同步 去年10月,美国国家消防协会发布了第一版的NFPA 855消防规范,该规范提供了储能系统的行业安全标准。其中包括UL 9540和UL 9540A在内的测试标准,以及建筑和电气法规,例如美国国家电气法规(NEC / NFPA 70)、国际住宅法规、国际消防法规,并且已经进行了更新以与NFPA 855保持一致。其结果是,储能系统的容量限制、选址和防护设备要求正变得标准化,安装人员和检查人员都更容易理解和应用。 3.一切都将保持技术性 (7)采用自动化和优化软件简化操作 第三方所有者具有特定的太阳能发电设施的管理需求,并且通常具有与其电池储能系统日常交互的专用软件。IEEE 2030.5及相关标准将有助于促进这一需求。对于安装人员几乎没有硬性要求,但他们和客户将期望太阳能+储能系统易于安装和操作。 从长远来看,将会看到真正的自动化和优化,而不是现在常见的数据问题。许多软件界面报告的数据太多,简化系统操作以隐藏不相关的数据将是必要的措施,以避免消费者难以操作。 (8)车辆到电网(V2G)得以应用仍需要等待 虽然车辆到电网(V2G)并不是主要的技术挑战,但日产和本田等一些汽车制造商取得了长足的进步。但现在面临的是程序性而非技术性的挑战。当汽车制造商和接口供应商就如何以及何时将电动汽车的电池用于电网服务,或备用电池以及如何影响电动汽车的保修达成一致时,车辆到电网(V2G)应用将会迅速发展。 还需要克服消费者信心这个问题,尤其是对于那些完全依靠电动汽车出行的用户。另外固定储能系统将采用“二次”电池,这比在汽车中使用电池要容易得多。 (9)在可预见的将来,交流和直流耦合技术都将出现 鉴于美国最新的电气法规对于太阳能发电设施快速关机的要求以及模块级系统(例如Enphase和SolarEdge)成为主要应用的事实,交流耦合是现有太阳能发电设施所有者增加配套的电池储能系统的明确选择。 随着越来越多太阳能发电设施的用户配套部署储能系统,交流耦合技术受到欢迎,然而交流耦合的主要优点是用于改造,并且大多数新的太阳能发电设施将采用直流耦合技术可以获得更低的成本和更好的性能,直流耦合技术在未来将占据主导地位。 (10)将会采用更高电压的电池组 一个多世纪以来,铅酸电池的主导地位已经确立了直流48V作为直流电源的标准电压。而一些储能系统使用铅酸电池,但仅适用于工业、商业或公用事业系统。 电动汽车行业需要在所有可能的地方减轻电池重量和降低成本,从而转而使用直流3V至4 V锂离子电池。同样,固定式储能行业也正在采用高压电池组,以降低电池逆变器的成本。由于导体损耗随着电流呈指数性增加和减少,因此更高的电池电压可以提高电池储能系统效率。 未来10年将是大规模部署太阳能+储能解决方案的时代,这将使企业和住宅用户能够更有效地利用可再生能源,防止电力中断,节省资金,并使工作和生活更加清洁节能。
  • 《美国能源部计划建储能技术研发设施 重点关注低成本、长时储能系统》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2021-03-16
    • 据外媒报道,美国能源部日前表示,将投资7500万美元建立一个国家级的储能技术研究与开发(R&D)设施,预计将在2025年开通运营。 这个名为Grid Storage Launchpad(GSL)的研发设施将设有30个独立研究实验室,其中包括技术原型测试室和其他测试实验室,这些实验室将在现实世界的电网条件下对各种储能技术进行测试,还将具有不同的团队可以在其中协作研究的工作区。 该研究室将特别关注加速低成本、长时储能系统开发和部署。GSL设施将由总部在华盛顿州里奇兰市的美国西北太平洋国家实验室(PNNL)上建造。美国能源部指定该实验室作为这个研发设施的运营方。华盛顿特区、非营利科技发展组织Battelle和美国西北太平洋国家实验室(PNNL)为该设施的建设提供资金支持。 美国西北太平洋国家实验室(PNNL)主任Steven Ashby说,“锂离子电池技术的发展和成熟花费了40年时间,但我们需要更快地开发出持续放电时间更长、成本更低的电池,以应对能源系统脱碳的重大挑战。GSL研发设施将通过完成开发和部署新的电网规模储能技术所需的工作来显著加快该过程。” 美国能源部(DoE)日前发布的公告只是标志着该设施设计和建造阶段的开始:接下来,美国西北太平洋国家实验室(PNNL)需要选择承包商来构建GSL研发设施。美国能源部指出,该设施的建设可能在今年晚些时候开始。 研发设施将推进清洁能源和储能技术发展和进步 最近任命的美国能源部长Jennifer Granholm在日前的一份声明中概述了构建GSL研发设施的优势。 Granholm说:“GSL设施将把来自美国各地的研究人员和行业厂商聚集在一起,对电网进行现代化改造,增加电网的灵活性,推进储能技术的发展,促进清洁能源的利用。部署新的电网技术意味着我们可以在电力系统上获得更多的可再生能源电力,支持不断增长的电动汽车,使我们的电网更加可靠、更具弹性,并确保清洁能源的未来发展。” Granholm一直以来倡导清洁能源事业的发展,在被任命美国能源部长之后的首次讲话中表示,美国将在未来四年内需要部署数百吉瓦的无碳能源,并表示这将为清洁能源的增长和减少二氧化碳的排放提供巨大的机会。 他在上任时还宣布,美国能源部高级研究计划局(ARPA-E)也将获得大量资金,并且还恢复了贷款计划办公室的运行。Granholm指出,在美国前任总统特朗普执政期间,该办公室并没有开展工作。美国太阳能行业和清洁能源融资行业资深人士Jigar Shah被任命为该办公室的主任,负责监管为制造业、金融和下一代能源基础设施项目和技术提供的约400亿美元贷款。 美国储能协会在今年2月底对于Granholm的任命表示赞赏,并指出,Granholm长期以来一直在支持美国储能技术的创新、制造和部署。 美国储能协会表示,这项任命是在美国能源部在关键时刻作出的。最近的重要发展包括2020年底通过的法案,授权在五年内提供10亿美元用于储能技术的研究、开发和部署。美国总统拜登的一项行政命令指示立即审查电池和储能材料供应链,并启动“储能大挑战”计划,该计划为长时储能的开发商带来了竞争和希望。美国能源部还于2020年底发布了第一份关于储能系统的综合战略文件,其名称为《储能大挑战路线图》,以应对储能系统在技术和部署方面的挑战,并制定成本降低和改进技术的基准。此外,美国政府宣布重新加入有关气候危机的多边《巴黎协定》。 此外,英国最近也发起了一项类似于“储能大挑战”的倡议,将为储能技术提供6800万英镑(9490万美元)的财政预算,长时储能的开发商可以参与其中,这个计划名称为“更长时间的储能示范创新竞赛”。采用的电化学、热储能和“Power-to-X”储能技术需要证明持续放电时间至少为4小时或更长时间,持续放电时间越长,得分更高,其理想的目标是持续放电时间达到几天到几周,这项计划将一直持续到2025年。