研究表明,風(fēng)電在一定時(shí)間內(nèi)可以提供比傳統(tǒng)能源“更快更準(zhǔn)確”的服務(wù)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)能源發(fā)電有降低反應(yīng)速度的熱時(shí)間常數(shù),而風(fēng)電完全是動(dòng)力電子過(guò)程,因此能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)反應(yīng)。
要滿足平衡電網(wǎng)的需求,調(diào)節(jié)備用容量在輔助服務(wù)市場(chǎng)將是收益非??捎^的一項(xiàng)服務(wù)。通常電力市場(chǎng)在調(diào)節(jié)備用容量服務(wù)上的支出比購(gòu)買(mǎi)能源本身高很多,而且隨著更多新能源并入電網(wǎng),這種花費(fèi)將更加頻繁。艾拉舉例說(shuō),現(xiàn)如今備用容量市場(chǎng)已達(dá)到每千瓦時(shí)$0.21(每兆瓦時(shí)$209.02)。
一項(xiàng)系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,若美國(guó)加利福尼亞的所有風(fēng)力發(fā)電廠都采用風(fēng)電來(lái)提供調(diào)節(jié)備用容量,該區(qū)電力調(diào)度中心可在兩個(gè)月間將收益提升400萬(wàn)美元。此外,還有很多其他方式能夠繼續(xù)增加收益。
一次調(diào)頻能減少電網(wǎng)頻率的變化。它的必要性在于,當(dāng)大型發(fā)電機(jī)脫機(jī)時(shí),所有連結(jié)的裝置都會(huì)同步減速,降低頻率來(lái)彌補(bǔ)功率損失。如果頻率下降太多,就要甩負(fù)荷或限電來(lái)避免大規(guī)模災(zāi)難性停電。
研究顯示,若輸電系統(tǒng)中40%以上的電力直接由風(fēng)電提供,當(dāng)風(fēng)電的頻率響應(yīng)不充足時(shí),電網(wǎng)性能就會(huì)降低;而系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)中,若由風(fēng)電提供頻率響應(yīng),電網(wǎng)性能將有非常顯著的提升。
艾拉說(shuō),造成調(diào)節(jié)儲(chǔ)備和頻率響應(yīng)分離的主要經(jīng)濟(jì)因素是頻率響應(yīng)沒(méi)有相應(yīng)的輔助服務(wù)市場(chǎng)。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和新能源發(fā)電商沒(méi)有足夠的市場(chǎng)激勵(lì)來(lái)經(jīng)營(yíng)這項(xiàng)服務(wù)。另外,頻率響應(yīng)的服務(wù)供應(yīng)每年都在下降,我們認(rèn)為,一定要有充足的市場(chǎng)激勵(lì)來(lái)提供頻率響應(yīng)服務(wù)所需的資源,否則這項(xiàng)服務(wù)的供應(yīng)將持續(xù)下降。因此,我們必須保證一次調(diào)頻這些輔助服務(wù)有足夠的市場(chǎng)激勵(lì),艾拉說(shuō),并且不能再阻止任何機(jī)構(gòu)提供相關(guān)服務(wù)。
利用新能源發(fā)電實(shí)施有功功率控制的前提條件是,讓發(fā)電商們都選擇參與到這個(gè)市場(chǎng),并設(shè)置合理的市場(chǎng)規(guī)則,使發(fā)電商獲得盡可能高的額外稅收,這樣可再生能源發(fā)電將比其他方式表現(xiàn)得更加卓越。有關(guān)研究顯示,風(fēng)電最適合實(shí)施有功功率控制,且其質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他的發(fā)電方式。它是電網(wǎng)的維護(hù)者,而非損害者。