在日前舉辦的美國2021年儲能峰會上進(jìn)行的一次小組討論中，紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（NYISO）、ISO New England公司以及德州電力可靠性協(xié)會(ERCOT)的與會代表指出，隨著部署越來越多的儲能項(xiàng)目，美國輸變電運(yùn)營商的互連隊(duì)列規(guī)模正在激增，但未來面臨一些重大挑戰(zhàn)，其中包括使獨(dú)立部署的儲能系統(tǒng)與可再生能源發(fā)電設(shè)施配套的儲能系統(tǒng)一樣都能公平參與市場。而行業(yè)機(jī)構(gòu)和組織正在采取一些積極行動，以適應(yīng)電網(wǎng)中迅速擴(kuò)展的儲能系統(tǒng)部署需求。
會議主持人、調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS Markit公司市場研究與分析部氣候與可持續(xù)性主管Sam Huntington說，“儲能開發(fā)商和用戶對儲能部署的興趣和機(jī)會目前正在顯著增長。特別是獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商。在過去的幾年，獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商看到了他們的互連隊(duì)列隨著儲能系統(tǒng)容量的增加而擴(kuò)展。當(dāng)然，整合儲能資源也會面臨新的挑戰(zhàn)�！�
馬薩諸塞州加快部署太陽能+儲能項(xiàng)目是促使ISO New England公司提前制定新規(guī)則的一個驅(qū)動因素
ISO New England公司市場開發(fā)首席分析師Hanhan Hammer表示，該組織的互連隊(duì)列中大約有裝機(jī)容量為4.5GW獨(dú)立部署的電池儲能項(xiàng)目，另外還有約500MW電池儲能系統(tǒng)與太陽能發(fā)電設(shè)施配套部署。德州電力可靠性協(xié)會(ERCOT)負(fù)責(zé)人Kenneth Ragsdale表示，該公司在其服務(wù)區(qū)內(nèi)擁有和運(yùn)營裝機(jī)容量為250MW電池儲能系統(tǒng)，并預(yù)計(jì)到今年夏天這一數(shù)字將躍升至約1GW，而在其互連隊(duì)列中還將部署裝機(jī)容量為2.7GW儲能系統(tǒng)。
儲能系統(tǒng)可以為任何類型的電網(wǎng)增加靈活性并提高效率，其中包括基于化石燃料的電網(wǎng)，而隨著可變的可再生能源發(fā)電量的增加，電池儲能系統(tǒng)的優(yōu)勢變得更加顯著，而且這一趨勢不僅在紐約、新英格蘭地區(qū)和德克薩斯州出現(xiàn)，而在美國其他大部分地區(qū)也是如此。
消除阻礙參與批發(fā)市場并產(chǎn)生變革性影響的障礙
紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（NYISO）能源市場設(shè)計(jì)經(jīng)理Zach Stines表示，通過減少電網(wǎng)的峰值負(fù)荷，并提供電網(wǎng)平衡服務(wù)，以及日間和實(shí)時能源市場整合可再生能源，儲能開發(fā)商可以獲得幫助電網(wǎng)運(yùn)營的市場機(jī)遇。
他指出，該公司過去對電池儲能系統(tǒng)通過頻率調(diào)節(jié)輔助服務(wù)參與電網(wǎng)平衡的措施比較有限，但在過去幾年中，由于美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）發(fā)布的第841號命令指示其管轄范圍內(nèi)的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（ISO）制定新的市場規(guī)則，以允許儲能系統(tǒng)更廣泛地參與批發(fā)市場，紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（NYISO）為此制定了“促進(jìn)和創(chuàng)建電池參與模式”的規(guī)則。
Stines指出，美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）于2020年8月批準(zhǔn)了NYISO公司符合FERC 841號命令的市場規(guī)則，但該公司目前并沒有簽約部署電池儲能系統(tǒng)并參與批發(fā)市場，但是今后將會有更多的儲能開發(fā)商加入。
與此同時，ISO New England公司已經(jīng)擁有和部署裝機(jī)容量約為20MW的獨(dú)立部署的電池儲能系統(tǒng)，并積極參與日前和實(shí)時市場。該公司分析師Hammer表示，這些電池儲能系統(tǒng)每天都要競價(jià)和調(diào)度，為電網(wǎng)提供電力、儲備和調(diào)節(jié)服務(wù)。該公司在日前舉辦的容量市場拍賣會中授予了一份持續(xù)放電時間為兩個小時的裝機(jī)容量約600MW電池儲能系統(tǒng)的一年期電力采購合同。Hammer說，這是一個“飛躍”增長，截至去年只有20MW電池儲能系統(tǒng)參與其容量市場。
ISO New England公司的電池儲能項(xiàng)目開發(fā)商和用戶已經(jīng)被允許參與一些市場機(jī)會，這可能會有所幫助。電池儲能系統(tǒng)可以提供實(shí)時頻率調(diào)節(jié)，而用戶側(cè)儲能系統(tǒng)從2018年起就可以提供需求響應(yīng)。但FERC 841號命令真正打破了壁壘，允許Hammer所說的“強(qiáng)化市場規(guī)則”。
ISO New England公司允許裝機(jī)容量為100kW或更高的儲能系統(tǒng)參與其中，并且可以將電池儲能系統(tǒng)有效地視為可調(diào)度發(fā)電、可調(diào)度負(fù)載和同時處理的的監(jiān)管資源。
Hammer說：“我們部署電池儲能系統(tǒng)提供多種服務(wù)。”這意味著ISO New England公司的電池儲能系統(tǒng)可以獲得多個收入來源。
與此同時，德州電力可靠性協(xié)會(ERCOT)作為一個獨(dú)立的電網(wǎng)網(wǎng)運(yùn)營商，其經(jīng)營在美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會管轄范圍之外。該公司為德克薩斯州80%的負(fù)荷提供電力服務(wù)。德州電力可靠性協(xié)會(ERCOT)的Ragsdale表示，雖然這意味著該公司不必遵循FERC第841號命令，但正在盡其所能讓儲能系統(tǒng)更廣泛地參與進(jìn)來。
他指出，目前的規(guī)則是在2013年制定的，并將電池儲能系統(tǒng)視為發(fā)電資源和負(fù)載資源，但這種安排是一種“變通辦法”， 德州電力可靠性協(xié)會(ERCOT)希望用單一的模型結(jié)構(gòu)來取代。在理想情況下，應(yīng)該允許儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)運(yùn)營商的協(xié)調(diào)下，提交購買電力的投標(biāo)，并隨時出售電力，德州電力可靠性協(xié)會(ERCOT)希望能夠及時實(shí)施。
直流耦合的混合資源越來越多地加入隊(duì)列
混合能源的興起（如太陽能和風(fēng)能與儲能系統(tǒng)配套部署）也是德州電力可靠性協(xié)會(ERCOT)服務(wù)的市場的一個趨勢，其他電力系統(tǒng)運(yùn)營商也看到了這一趨勢。Ragsdale指出，目前面臨一個挑戰(zhàn)是共址部署的發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)之間的差異，ERCOT將其視為同一站點(diǎn)上的兩個獨(dú)立資源。
而在其互連隊(duì)列中，ERCOT對直流耦合混合項(xiàng)目有許多要求，其中風(fēng)力發(fā)電設(shè)施或太陽能發(fā)電設(shè)施將共享一個逆變器。ERCOT將允許將這些資源視為一個單一的資源，而Ragsdale表示，希望在2024年之前出臺相關(guān)規(guī)定。
類似地，紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（NYISO）也提出了一個由風(fēng)能、太陽能和電池資源共享電網(wǎng)互聯(lián)的共同市場參與模式，并提交給美國聯(lián)邦能源管理委員會（FERC）獲請批準(zhǔn)。紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（NYISO）還希望創(chuàng)建一個集成的單一資源模型。Zach Stines表示，到今年年底，希望能創(chuàng)造出一種適用于混合部署能源的市場設(shè)計(jì)。另一個有趣的現(xiàn)象是，在紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（NYISO）的隊(duì)列中，電池儲能系統(tǒng)和太陽能發(fā)電設(shè)施很多不是共址部署的，因此該公司申請獲得FERC批準(zhǔn)將這些位置合并。
馬薩諸塞州的激勵政策鼓勵更多的太陽能發(fā)電設(shè)施與儲能系統(tǒng)配套部署，該州推出的SMART激勵計(jì)劃正在促進(jìn)部署。ISO New England公司的Hammer表示，在2019年設(shè)計(jì)FERC 841號命令的合規(guī)性規(guī)則時，太陽能+儲能項(xiàng)目的普及是獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（ISO）為共址部署和混合部署創(chuàng)建模型的動機(jī)。
在這些模型中，將大型電池儲能系統(tǒng)與小型太陽能發(fā)電設(shè)施配套部署的項(xiàng)目之間存在區(qū)別。反之亦然，這因?yàn)樗鼈兣c電網(wǎng)和能源市場互動的方式也將有所不同。
ERCOT必須更仔細(xì)地研究允許電池儲能系統(tǒng)幫助緩解極端天氣事件
有參會者在小組討論中詢問“電池儲能系統(tǒng)在最近發(fā)生的天氣事件之后是否可能發(fā)揮更大作用”的問題，他指的是冬季風(fēng)暴導(dǎo)致美國一些電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)故障，迫使用戶與電力系統(tǒng)斷開連接以減少負(fù)荷。
Ragsdale將這一事件稱為“非常嚴(yán)重的被迫停電事件”，并表示這種情況還包括能源短缺、輪流停電以及高昂的電價(jià)，這意味著隨著批發(fā)價(jià)格飛漲，儲能系統(tǒng)無法從價(jià)格更低的非峰值期間充電。
Ragsdale說：“我們不希望這種情況每年都會發(fā)生。ERCOT不想一直在極端情況下運(yùn)行儲能系統(tǒng)，但是這一事件確實(shí)使我們不得不接受挑戰(zhàn)。因此必須更加仔細(xì)地研究在電緊缺需要充電的規(guī)則是什么？需要弄清楚是否愿意在900美元/MWh的電價(jià)時進(jìn)行充電？其答案當(dāng)然是肯定的，因?yàn)殡姵貎δ芟到y(tǒng)可以提供關(guān)鍵的輔助服務(wù)（例如快速的頻率響應(yīng)），并且希望電池儲能系統(tǒng)可以做好提供頻率響應(yīng)服務(wù)的準(zhǔn)備�！�
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