ההשפעה של אחסון אנרגיה על ניהול עומס שיא ועלויות ניכוי

אחסון אנרגיה: שינוי ניהול עומס שיא ועלויות של קיצוץ

רשת החשמל המודרנית ניצבת בפני אתגר בסיסי: הביקוש לכוח אינו קבוע.זה נביחות וזרמים לאורך היום, תוך הסתמכות על תקופות של שימוש גבוה - לעתים קרובות מאוחרת אחר הצהריים בקיץ כאשר מזגנים אוויר לרוץ בפיצוץ מלא, ושעות מוקדמות בחורף כאשר מערכות חימום מתעתקים ביתרונות אנרגיה, הידועות בשם עומסי שיא, כלי כוח כדי לשרוף יקר, לעתים קרובות מופעל דלק "צמחים" כמה שעות נסיעה מהירה יותר, כלומר, כלומר, אפילו יותר, מערכות אבטחה, כלומר, יכולות להפעיל מחדש של אנרגיה, פחות ממושכות יותר, כלומר, יותר, יותר, כלומר, כלומר, יותר, יותר, יותר, כלומר, כלומר, יותר, כמה שעות אחסון, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, כלומר, יותר, מערכות אבטחה, כמה שעות נסיעה מהירה יותר, מערכות אבטחה, יעילות, יותר, יותר, מערכות אבטחה, מערכות אבטחה, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, מערכות אבטחה, מערכות אבטחה מהירה יותר, כמו גם עבור מערכות אבטחה מהירה יותר, חשמל, יותר, כמו גם עבור עלויות אחסון, חשמל, כמו גם עבור עלויות אחסון, יותר, יותר, כמה זמן, יותר, כמו גם עבור עלויות אחסון, כדי להפחית את עלויות אחסון, כמו

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

העומס הוא הרמה הגבוהה ביותר של הביקוש לחשמל שנרשמה במהלך תקופה מוגדרת, בדרך כלל נמדדת במגוואט (MW) במהלך מרווח זמן של 15 דקות או שעה.על הרשת, דרישה זו אינה אחידה ברוב האזורים, עקומת העומס היומית דומה לצורת פעמון: דרישה נמוכה במהלך הלילה, רמפה בוקר כמו עסקים פתוחים, רמה בינונית, ושיא אחיד של אחר הצהריים לפני הירידה של הקיבולת של UFH של עד כמה שעות בלבד (ב) עד ל- 1 עד ל- 1 עד ל- 1Fer בלבד, רק כדי כך, רק כדי כך, רק כדי כך, רק כדי כך, רק כדי כך, עד ל- 1FV, יש צורך בטמפרטורה גבוהה של פחות מגובה של זמן עד כמה שעות בלבד, עד כדי כך, עד כדי כך, רק כדי כך, עד 1F) של זמן קצר של זמן קצר עד כמה זמן קצר יותר, עד כדי כך, עד כדי כך, עד כדי כך, עד כדי כך, עד כמה זמן קצר עד כדי כך, עד כמה זמן פנויה של זמן פנויה של אנרגיה (בטווח של 1F) של זמן פנויה של זמן קצר עד כדי כך, עד 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1F) של זמן פנויה

עלויות הנסתרות של דור שיא

צמחי שיא יקרים לפעול.הם שורפים יותר דלק למגוואט-שעה מאשר צמחי עומס בסיס, יש יעילות תרמית נמוכה יותר, ולעתים קרובות להסתמך על גז טבעי, שמחירו יכול להיות תנודתי יותר, הם מייצרים פליטות גבוהות יותר של פחמן דו-חמצני, תחמוצות חנקן, וחומר חלקי.מחקר על ידי FLT:0 National Renewable Energy Laboratory (NR) LTFal גילה ירידה של צמחים אלה, בעיקר, למעט עלויות דלק נמוכות יותר, בתנאי עלייה של עלויות גבוהות יותר, כגון עלייה של עלויות גבוהות יותר, עלייה ברמת צריכת דלק, עלייה משמעותית, כולל עלויות גבוהות יותר, עלייה של עלויות זיהום אוויריות, כולל עלייה של עלויות זיהום אוויריות, כולל עלייה משמעותית, עלייה משמעותית, עלייה של עלויות.

כיצד אנרגיה אחסון מחלישה את הביקוש

מערכות אחסון אנרגיה, במיוחד סוללות ליתיום-יון, מציעות גישה שונה לחלוטין.במקום לבנות יכולת דורית יותר לעמוד בביקוש הגבוה ביותר, אחסון פועל כ-buffer. בשעות מחוץ לפסאק כאשר חשמל זול בשפע - לעתים קרובות בלילה כאשר כוח הרוח חזק או הידרו הוא בשפע - תשלום מטען המטען של המטען.

מכניקה של שיא שאג' עם סוללות

מתקן אחסון סוללות טיפוסי (למשל, 100MW / 400 MWh) יכול פריקה במשך ארבע שעות במלוא העוצמה, באופן מושלם מתאים לחלון השיא האופייני של 4 ראש עד 8 ראש הממשלה בימי קיץ.כאשר בשילוב עם תוכנת בקרה מתקדמת, מערכות אלה יכולות להגיב אותות רשת בו זמנית של מיכליות אנרגיה - מהר יותר משיא גז טבעי, אשר עשוי לקחת 10 עד 30 דקות כדי להתחיל את זה, מספק שירות גמישה, כמו גם.

מחיר ניכוי: המקרה הכלכלי לאחסון

הטיעון המשכנע ביותר לאחסון אנרגיה בניהול עומס שיא הוא צמצום עלויות.על ידי הצבת תפעול צמחי שיא, כלי רכב לחסוך על דלק, תחזוקה ותשלומים קיבולת.חיסכון זה יכול להיות משמעותי: ניתוח 2023 על ידי FLT:0Lazard עלות גבוהה של אחסון (LCOS) ניתוח 1 מצא כי אחסון סוללות בקנה מידה גדול הפך לעלויות תחרותיות עם גז טבעי פסגות ל -90% עד טמפרטורות נמוכות יותר מ , מאז נפילה של כמעט טמפרטורות גבוהות של כמעט .

מנעו מצריכת חשמל ועלויות דלק

כאשר שירות פריסת 100 מגה-וואט של אחסון סוללות עבור שיא גילוח, זה יכול להתפזר או להימנע בבניית צמח שיא 100 מגה-וואט חדש.העלות של פסגות גז חדש יכול לנוע בין $ 700 $ ל $ 1,200 $ ל-160 קילווואט של יכולת, בתוספת דלק ו- O&M עלות גבוהה יותר של שירותי אחסון, בעוד שיש להם עלות גבוהה יותר גבוה יותר, עם אפס דלק שולי ו תחזוקה מתמשכת של 10C, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ביטוח חיים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ביטוח חיים מוגבל של ביטוח חיים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ביטוח חיים מוגבל, 000, 000, 000 000 000 000 000 000 000 000 000, 000 000, 000 ביטוח רכב מוגבל, 000 000 000 000, 000, 000, 000 000, 000, 000 עלות, 000, 000, 000 000 000 000, 000 000, 000 עלות, 000 000 000 000 000

חיסכון לצרכנים

עבור משתמשי הקצה, אחסון אנרגיה יכול להפחית את חשבונות החשמל באמצעות ניהול תשלום הביקוש. לקוחות מסחריים ותעשייתיים גדולים (C&I) נקבעים לא רק עבור האנרגיה הכוללת נצרכת (kWh) אלא גם עבור הכוח הגבוה ביותר הנמשך במהלך תקופת חיוב (kW) העלאה של 15 דקות אחת יכולה גם להכפיל את הביקוש של המתקן.על ידי התקנת סוללות מאחורי המטר, מתקנים אלה יכולים לגרד את הביקוש הגבוה שלהם, לחסוך אלפי דולרים של זמן פנוי ביעילות (TO) באמצעות זמן שימוש יעיל בזמן השימוש יעיל.

אנרגיה אחסון טכנולוגיות לניהול שיא

בעוד סוללות ליתיום-יון לשלוט בשוק לאחסון קצר-טווח (1-4 שעות), מערך גדל והולך של טכנולוגיות מרחיב את האפשרויות לניהול עומסי שיא.

Lithium-Ion Batteries (Li-ion)

סוללות Li-ion מציעים יעילות עגולה גבוהה (85-95%), תגובה מהירה, וירידה בעלויות.הם עמוד השדרה של רוב הפרויקטים של אחסון בקנה מידה רשתי פרוס היום, מ- הורנדייל כוח הפדר באוסטרליה למתקן נחיתה המוס בקליפורניה.המגבלה העיקרית שלהם היא שהם מתאימים ביותר למשך של עד ארבע שעות - מספיק עבור רוב היום יום, אבל לא לצרכים ארוכים יותר.

זרימה: Flow Batteries

סוללות זרימה של Vadium Redox (VRFBs) לאחסן אנרגיה באלקטרוליטים נוזליים.הם מציעים יותר זמן (4-12 שעות), דרוג עצמאי של כוח וכוח אנרגיה, ולא השפלה בחיים מחזוריים. בעוד עלויות למעלה גבוהות יותר מלייון, הם אידיאליים לתקופות שחרור ארוכות יותר, כגון ניהול שיאים ערב המשתרעים לתוך הלילה או מתן גיבוי של שעות רבות במהלך הבצורת מתחדשת.

אחסון הידרו

הידרוד משובש הוא טכנולוגיה בוגרת וזולה לאחסון בקנה מידה גדול, ארוך טווח (6-16 שעות) זה דורש שני מאגרים בגובהים שונים. במהלך שעות מחוץ לפס, מים מובלים במעלה ההר; במהלך שיא, הוא שוחרר באמצעות טורבינות.דפאת חשבונות הידרו עבור מעל 90% של יכולת אחסון אנרגיה גלובלית ונשאר האפשרות היעילה ביותר עבור צרכים גבוהים של שעות רבות עם גיאוגרפיה מתאימה.

אחסון אנרגיה אווירית (CAES)

CAES מדחססם אוויר ומאחסן אותו במערות תת-קרקעיות.כאשר חשמל נדרש, האוויר המדחוס מחומם ומתרחב באמצעות טורבינה.מערכות אנליטיות מודרניות יכולות להשיג יעילות עגולות של 60–70% ומשך של 6-12 שעות.הם אופציה מבטיחה לניהול שיא, אך דורשות היווצרות גיאולוגיות ספציפיות.

מדיניות ונהגים רגולטוריים

פריסת אחסון האנרגיה המהירה לניהול עומסי שיא היא לא רק סיפור טכנולוגיה - זה גם סיפור מדיניות.כמה מנגנונים רגולטוריים מרכזיים מאיצים אימוץ.

שוקי קיבולת ומקורות משאבים Adequacy

באזורים עם שוקי קיבולת (למשל, PJM, ISO-NE, NYISO בארה"ב), אחסון יכול להתחרות על מנת לספק התחייבויות יכולות, להרוויח תשלומים רק על כך שזמין לפעול בשעות השיא.TheFLT:0Federal Energy Regulatory Commission (FERC) LT 141, שהוצא ב-2018 מחסומים לאחסון אנרגיה באספקת חשמל, המאפשרים יכולת זו לצמצום שירותי האנרגיה שלה, ולצמצם את יכולת הפחתת יכולתה.

המנדטים והמודיעין הממלכתי

מדינות כמו קליפורניה, ניו יורק, מסצ'וסטס, וניו ג'רזי חוקקו מטרות אחסון אנרגיה ותוכניות תמריצים של קליפורניה תכנית עצמאית של אינפיניזציה עצמית (SGIP) ומנדט שלה עבור השימושים של המדינה כדי להשיג 1,325 MW של אחסון עד 2024 (עד מאז עלה) הובילו פריסה מסיבית מס ההשקעה (ITC) תחת חוק הפחתת -20%, כדי שיפור משמעותי של נכסים, 30% עד שיפור משמעותי של אחסון.

תוכניות ניהול ושילוב

שירותים עתידיים נראים יותר ויותר כוללים אחסון כמשאב מועדף בתוכניות המשאב המשולבות שלהם.לדוגמה, פלורידה Power & Light's 409MW / 900 MWh Manatee Energy Storage נבנה במיוחד כדי להחליף את פסגות הגז הישנות.החומרים האלה מונעים לעתים קרובות על ידי שילוב של חיסכון בעלויות, מטרות סביבתיות, ואמינות הצרכים.

מקרה: אחסון בפעולה

משבר המטען של קליפורניה והצלה של סוללות

במהלך גלי החום של אוגוסט 2020, קליפורניה חווה מהירויות של שחורים כאשר הביקוש המוצפנים אספקה.בתגובה, המדינה מואצת פריסת סוללות.עד קיץ 2022, יותר מ-4,000 מגה-וואט של אחסון סוללות הותקנו, ובספטמבר 2022 גלי החום, סוללות שפורסמו בערך 3,000 מגה-וואט בשעות השיא של 5-9 PM, ובכך למנוע ביעילות את הפעלת המערכת העצמאית של קליפורניה (CAISO) דיווחו כי ללא אחסון, זה היה אמור להיות משוחרר ליותר מ-1,000 מ-1,000 מ-800 מ"ג'ז'ז'ים.

הורנסדייל Power Reserve (Australian)

150 MW / 193.5 MWh הורנצר כוח מילואים (במקור 100 MW / 129 MWh) בדרום אוסטרליה הוא פרויקט ציוני דרך.זה הציל צרכנים מעל 150 מיליון דולר בשנתיים הראשונות שלה על ידי מתן בקרת תדירות, arbitrage, ולהגדיל את שירותי הגילוח.ב-2023, תפקידה בצמצום מחירי החשמל הסיטונאיים שיא על ידי ממוצע של 30–4% היה תועדו על ידי השוק האוסטרלי אופרה.

אתגרים ומגבלות

למרות ההבטחה שלה, אחסון אנרגיה עבור ניהול עומס שיא הפנים hurdles. Lithium-ion סוללות נשאר כפוף מגבלות שרשרת אספקה עבור חומרים קריטיים כמו ליתיום, cobalt, ניקל. Recycling ו- End-of-Life ליתיום של בלוקים מתפתחים בעיות.בנוסף, משך הכלכלה הנוכחית של 2-4 שעות; ניהול שיאים אחרונים 6-12 שעות בשל גלי חום מורחבים או בצורת מתחדשת, עדיין לא דורשות ירוקות.

אתגר נוסף הוא ישיבה וחיבוריות. מתקני סוללה דורשים אישורים, שיקולי בטיחות אש, ושדרוגים המחוברים לרשת. התנגדות קהילתית ו תורים ארוכי טווח באזורים מסוימים יכולים לעכב פרויקטים. Utilities גם להתמודד עם הדאגה "ספירלת מוות אוטונומית": כאשר הלקוחות מאמצים סוללות מאחורי המטר, הם להפחית את הביקוש שלהם מהרשת, אשר יכול לשנות עלויות רשת על לקוחות לא רצויים.

תחזית: Longer Duration, low Cost, Smarter Grid

המסלול לאחסון אנרגיה ברור: יותר יכולת, משך זמן ארוך יותר, ושילוב הדוק יותר עם דור מתחדש.המחלקה של זמן אחסון ארוך של אנרגיה גניבת זמן נועד להפחית את העלות של מערכות אחסון עם משך של 10 שעות עד $ 10 עד $05 /kWh עד 2030.טכנולוגיות כמו סוללות ברזל-אוויר, סוללות מוצקות-מדינתיות, אחסון תרמוכימי נמצאים בפיתוח פעיל, בינה מלאכותית ולמידה הם משלוח של נכסים מרובים, המאפשרים של אחסון, עם צמיחה של אחסון, עם סוללות, ורמת דיוק, עם סוללות.

בטווח הקרוב, לצפות לראות צטברות מסיבית של 4 שעות סוללות להחליף את הצי הקיים של פסגות גז עד 2030, שילוב של 8 שעות סוללות זרימה אחסון עונתי 100 שעות יכול להתחיל לעצב מחדש כיצד רשתות להתמודד עם אירועים שיא רב-יומיים, כגון ה-Coltex או גלי חום כי המערכת עבור ימים רצופים.

מסקנה: אחסון כ- Linchpin של רשת מודרנית

אחסון אנרגיה אינו רק גישה נחמדה לרשת החשמל; הוא הופך במהירות לטכנולוגיה הליבה של ניהול עומסי שיא וצמצום עלויות החשמל.על ידי העברת אנרגיה מביקוש נמוך לשעות ביקוש גבוה, אחסון מתפזר יקר, זיהום צמחי שיא, משפר את האמינות, ומאפשר חדירה יעילה של אנרגיה מתחדשת.