美國公用事業規模電池存儲的設計和應用因地區而異

出處 Energy Information Administration 作者 黃揮文 年份 2018/06/08
報告類型 能源新聞 分類 能源新聞 資料時間 2018年6月
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    2016年安裝在美國的公用事業規模電池儲能容量約有三分之二位於兩個電力市場:覆蓋加利福尼亞州大部分地區的加利福尼亞州獨立系統運營商(California Independent System Operator, CAISO)和覆蓋全部或部分地區的PJM互聯系統(PJM Interconnection)東部13州的部分地區和哥倫比亞特區。
 
    加利福尼亞州的公用事業規模電池存儲系統傾向於服務於能源導向應用,功率容量較小,但放電持續時間較長。相反,PJM互聯系統傾向於服務於功率導向的應用,功率容量較大但放電持續時間較短。
 
    與大多數可發電的發電機不同,電池具有兩個指標:電量和電量。以MW為單位測量的功率容量,為可連續產生的最大瞬時功率量。以MWh為單位測量的能量容量,為電池可存儲或放電的總能量。
 
    目前PJM互聯系統在電力和能源方面擁有最多的公用事業規模的電池存儲容量。 2012年,PJM互聯系統的輔助服務市場推出了一款頻率調節產品,其功能在補償能夠快速調節功率輸出,但受限於維持輸出時間的發電資源。
 
    此後,PJM互聯系統的公用事業規模電池存儲容量從2012年的38MW增加到2016年的274MW。該地區已安裝電池容量的90%以上具有頻率調節功能。PJM互聯系統中的公用事業規模的電池存儲設備往往具有相對較大的功率容量,平均12MW,放電持續時間短,平均為45分鐘。
 
    隨著PJM互聯系統將電池用於其市場系統,PJM在其頻率調節市場遇到了運營問題。當電力需求迅速增加時,電池存儲系統無法在日常時段維持輸出。在此期間,電池系統正迅速切換到充電模式,反而加速了電力需求的增長。
 
    為了解決這個問題,PJM互聯系統於2017年1月修改了其監控信號。但是,遵循這些新信號需要電池系統會充放電兩次,而縮短了電池壽命。
 
    PJM互聯系統對其監控信號的更改,是能源存儲協會和兩家存儲計畫開發商向聯邦能源管制委員會(Federal Energy Regulatory Commission, FERC)提交的未決投訴的主題。聯邦能源管制委員會是聯邦機構,負責管制州際傳輸和批發電力銷售。
 
    2013年,加利福尼亞州公用事業委員會(California Public Utilities Commission, CPUC)提出了一項儲能指示,要求該州的受監管公用事業公司在2020年前完成1,325MW的儲能容量。截至2016年底,加利福尼亞州的公用事業規模電池儲存容量為120MW。其中超過一半的產能由南加州愛迪生公司採購,並於2016年12月完成安裝。
 
    CPUC快速追踪審查過程,核定這些儲能設施,以幫助解決電力可靠性風險議題。
根據向EIA報告的初步發電機數據,2017年在加州安裝了另外42MW的公用事業規模電池存儲容量。
 
CPUC要求發電資源公司提供至少4小時的儲能輸出能力,以滿足可靠性要求。因此,加利福尼亞州的公用事業規模電池存儲設備傾向於具有較小的功率容量,平均功率為5.7 MW,放電時間長,平均略低於4小時。
 
 
出處:美國能源情報署(Energy Information Administration, EIA)