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如何最大限度地利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)?
日期:2019-07-24   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_zhangxiaoxiao 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:對于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)來說,必須在電池退化和壽命方面權(quán)衡每項(xiàng)操作的成本效益,同時(shí)持續(xù)管理充電狀態(tài)以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)可用性。通過多個(gè)價(jià)值流在不同時(shí)間段進(jìn)行疊加和優(yōu)化,重要的是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行放電以獲得最大的經(jīng)濟(jì)回報(bào),所以需要準(zhǔn)確的預(yù)測和定期的監(jiān)測確保其充放電量達(dá)到最佳。

如今,隨著分布式能源市場壁壘的消除,英國能源格局正在經(jīng)歷前所未有的變化。在過去的一年中,其獨(dú)立的能源交易模式應(yīng)運(yùn)而生,平衡機(jī)制的使用范圍擴(kuò)大,新的平臺(tái)有望從本地化的能源服務(wù)中創(chuàng)造新的價(jià)值流。
 
現(xiàn)在有各種各樣的分布式能源資產(chǎn)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供靈活的容量——從儲(chǔ)能、熱電聯(lián)產(chǎn)、熔鹽電池、電動(dòng)汽車,到更傳統(tǒng)的需求側(cè)響應(yīng)資產(chǎn)(如工業(yè)泵、鍋爐和冷水機(jī)組)。這些能源資產(chǎn)的共同點(diǎn)是,需要謹(jǐn)慎管理,并以最少的成本提供最大收益。
 
對于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)來說,必須在電池退化和壽命方面權(quán)衡每項(xiàng)操作的成本效益,同時(shí)持續(xù)管理充電狀態(tài)以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)可用性。
 
通過多個(gè)價(jià)值流在不同時(shí)間段(從前一天到實(shí)時(shí))進(jìn)行疊加和優(yōu)化,獲得每小時(shí)運(yùn)營的最高價(jià)格需要市場洞察力、自動(dòng)響應(yīng)、電池特性以及電池部署的地點(diǎn),并且了解所涉及的風(fēng)險(xiǎn),這需要獲得各方面支持。
 
對電池儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值的限制通常是生命周期內(nèi)電池所允許的循環(huán)充放電次數(shù),通常鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)每年約有400次循環(huán)。這意味著電池每天可以完全充電放電一次。因此,重要的是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行放電以獲得最大的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。例如,在一天內(nèi)完成兩個(gè)循環(huán),而在另一天上不進(jìn)行充放電,這可能更有利可圖。準(zhǔn)確的預(yù)測和定期的監(jiān)測確保其充放電量達(dá)到最佳。
 
將多個(gè)收入流疊加以實(shí)現(xiàn)投資者滿意的投資回報(bào)率的必要性,意味著在快速變化的環(huán)境中考慮這些吞吐量的限制,類似于執(zhí)行價(jià)格設(shè)定。一些收入流采用了很低的利用率,如靜態(tài)頻率響應(yīng)。而其他收入流需要更高的利用率。
 
例如在英國,隨著其越來越多的火電發(fā)電廠退役和可再生能源發(fā)電量增加,預(yù)計(jì)英國電力批發(fā)市場也將變得更加不穩(wěn)定,特別是當(dāng)電網(wǎng)面臨壓力時(shí)。如果電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在極端天氣期間被限制使用,則可能無法從有利可圖的價(jià)格套利機(jī)會(huì)中受益。因此,需要在資產(chǎn)管理者、投資者和聚合者之間確定平衡季節(jié)性風(fēng)險(xiǎn)與固定頻率響應(yīng)(FFR)確保收入的回報(bào)。
 
季節(jié)性波動(dòng)
 
下圖顯示了1.6小時(shí)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在一年內(nèi)的充放電量和成本效益,根據(jù)2016年電力價(jià)格進(jìn)行建模??梢钥吹郊竟?jié)性價(jià)格波動(dòng)的影響很明顯:大多數(shù)能源交易套利機(jī)會(huì)發(fā)生在冬季,當(dāng)價(jià)格波動(dòng)較大時(shí),此時(shí)的吞吐量將會(huì)很高。但是在夏季,該系統(tǒng)可用于提供減少吞吐量的服務(wù),以最大化整體發(fā)電價(jià)值。
 
 
用戶側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)模型
 
去年11月,Pivot Power公司在英國阿森納酋長球場部署了一個(gè)裝機(jī)容量為2MW電池儲(chǔ)能系統(tǒng),這是阿森納足球俱樂部官方可再生能源合作伙伴Octopus Energy公司推出的第一款主要用于批發(fā)能源交易的用戶側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)的運(yùn)營實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化,并采用Open Energi公司的Dynamic Demand 2.0平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化。
 
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在一天中電價(jià)最昂貴的時(shí)間為阿森納酋長球場供電,這為該球場節(jié)省了大量電費(fèi)。與此同時(shí),該系統(tǒng)通過能源套利可以獲得收入。至關(guān)重要的是,由于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量有限,需要通過優(yōu)化來確定最佳放電機(jī)會(huì)。
 
為了解決這個(gè)問題,Open Energi公司為充放電量分配成本,這確保了充放量和收入之間的最佳回報(bào)。鑒于最新的批發(fā)價(jià)格預(yù)測以及對所涉及的其他非商品成本的全面了解,Dynamic Demand 2.0使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)為系統(tǒng)生成最佳配置文件。
 
該技術(shù)有助于最大限度地從英國各地能源資產(chǎn)中獲益,而不僅僅是阿森納足球俱樂部。而了解每個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力合同是釋放最大價(jià)值關(guān)鍵。
 
下圖顯示了一個(gè)工業(yè)場所部署的一個(gè)太陽能發(fā)電設(shè)施共址部署的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在白天使用太陽能發(fā)電設(shè)施多余電力進(jìn)行充電,然后在當(dāng)天電價(jià)最高的時(shí)間放電。運(yùn)營商可以節(jié)省電費(fèi),并減少采用電網(wǎng)的電力,而且電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也通過提供固定頻率響應(yīng)(FFR)服務(wù)產(chǎn)生收入。
 
 
在這里,了解各方之間購電協(xié)議的復(fù)雜性至關(guān)重要。作為能源聚合商,Open Energi公司必須全面了解太陽能系統(tǒng)運(yùn)營商、工業(yè)現(xiàn)場、資產(chǎn)管理者之間的合同。他們需要了解這些問題:電池儲(chǔ)能系統(tǒng)會(huì)從其放出的電力中獲得收入嗎?其充放電會(huì)不會(huì)受到不同的條款和定價(jià)的影響?各方是否完全了解他們所面臨的市場和價(jià)格組成部分?
 
隨著更多的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目部署和進(jìn)行,以可持續(xù)的、以資產(chǎn)為中心的方式創(chuàng)建多個(gè)合作伙伴的創(chuàng)新商業(yè)模式,將讓更多的消費(fèi)者使用清潔、廉價(jià)、可再生能源,并降低電力成本。

原標(biāo)題:如何最大限度地利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)?

 
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來源:中國儲(chǔ)能網(wǎng)
 
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