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隨著可再生能源普及率的提高，輸配電基礎(chǔ)設(shè)施將需要大量加固。電池儲能正在成為加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的傳統(tǒng)方式的關(guān)鍵替代，因為它部署速度快，可以提供多種服務(wù)，而且通常成本較低。IHS Markit分析師奧利弗•福賽斯(Oliver Forsyth)深入研究了強(qiáng)化并網(wǎng)電池理由的附加價值流。

當(dāng)某一地區(qū)的太陽能電量飽和時，就會出現(xiàn)電力回流到當(dāng)?shù)刈冸娬镜膯栴}，這可能會破壞電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。此外，線路可能會變得擁擠，限制了可輸出的電量，往往會導(dǎo)致棄用。

通過平衡發(fā)電和需求，能源儲能可以解決許多這些問題。網(wǎng)絡(luò)運營商和公用事業(yè)公司最感興趣的是使用能源儲能來管理擁塞、減少停電和提供電壓支持。

延遲網(wǎng)絡(luò)投資當(dāng)然是一個潛在的好處，但不是電池提供的持續(xù)基礎(chǔ)上的服務(wù)。提供能力并不被認(rèn)為是一種網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)，而是一種發(fā)電支持服務(wù)，因此不在這里考慮。

IHS Markit預(yù)測，2020年至2025年，全球?qū)惭b540萬千瓦的電池儲能，用于輸配電網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)。t&d增強(qiáng)儲能系統(tǒng)能夠提供的服務(wù)取決于系統(tǒng)的位置、當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)和網(wǎng)絡(luò)條件。

早在2008年，美國公用事業(yè)公司就將能源儲能作為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)加固的非電線替代方案。公用事業(yè)公司越來越認(rèn)識到儲能在管理擁塞、減少中斷和削峰方面的好處。系統(tǒng)越來越有能力在批發(fā)市場進(jìn)行能源交易，并提供頻率管制，從而產(chǎn)生額外收入。

加州、紐約和馬薩諸塞州尤其如此。這些州不僅有雄心勃勃的可再生能源目標(biāo)，而且還有特定的儲能目標(biāo)，這是T&D增強(qiáng)用的重要驅(qū)動因素。每個州都有獨特的網(wǎng)絡(luò)問題，除了常見的時變問題和隨著可再生能源發(fā)電量增加而增長的峰值容量問題。

近年來，隨著加州野火數(shù)量的不斷增加，加州公用事業(yè)公司正在考慮用電池來幫助緩解公共安全關(guān)閉的需要，即切斷部分電網(wǎng)的電力，以降低網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施引發(fā)野火的風(fēng)險。與此同時，在東海岸，紐約市的人口密度已經(jīng)造成了嚴(yán)重的擁堵問題。由單線支持的馬薩諸塞州城鎮(zhèn)需要支持，以避免停電和管理這些線路的擁塞。

根據(jù)歐盟2009/72/EC指令和2009/73/EC指令的要求，解除垂直集成能源服務(wù)的要求限制了輸配電系統(tǒng)運營商(TSOs和DSOs)擁有和操作儲能系統(tǒng)的能力。當(dāng)滿足特定的標(biāo)準(zhǔn)時，可以給予豁免，但是這些豁免往往會限制系統(tǒng)的功能和持續(xù)時間。相反，網(wǎng)絡(luò)運營商正在為競標(biāo)提供這些服務(wù)的第三方創(chuàng)造新的市場。

歷史上，歐洲的輸配電增強(qiáng)儲能一直被示范項目所主導(dǎo)。2014年，意大利的TSO Terna和法國的RTE在各自國家測試了3個10兆瓦到12兆瓦的項目，這只是一些比較突出的例子。

在德國，一些TSOs正在計劃大規(guī)模的(100兆瓦到250兆瓦)電池來提供“虛擬輸電線路”。在這些項目中，多個ESS將一起工作，以避免加強(qiáng)本地線路的需要。然而，這些大型項目是例外，而不是普遍現(xiàn)象。相反，越來越普遍的做法是，運營商擁有該系統(tǒng)，但將業(yè)務(wù)出租給第三方，或為資產(chǎn)創(chuàng)建一個市場，以使其具有靈活性。英國的本地彈性市場就是一個例子，但這種趨勢正在蔓延。法國的DSO Enedis在2020年推出了其版本的本地靈活性市場，荷蘭也創(chuàng)建了市場來獲取分布式靈活性。

由于其分散的人口、惡劣的環(huán)境、老化的基礎(chǔ)設(shè)施和可再生能源的快速增長，澳大利亞是一個不斷增長的T&D增強(qiáng)市場。西部電力公司(Western Power)是澳大利亞西部的一家網(wǎng)絡(luò)運營商，該公司在利用ESS替代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施方面處于領(lǐng)先地位。它在電表后面安裝太陽能+儲能系統(tǒng)來代替新的線路，并且它是開拓性的創(chuàng)新社區(qū)電池存儲系統(tǒng)，為居民提供了在系統(tǒng)中購買空間來存儲他們的太陽能的機(jī)會。

這有助于西方電力公司解決當(dāng)?shù)氐碾娏矶聠栴}。在三分之一的印度家庭使用太陽能的情況下，當(dāng)?shù)氐碾娏矶聠栴}日益嚴(yán)重。儀表前端系統(tǒng)——特別是用于幫助擁擠的輸電線路——可能會成為一個日益增長的趨勢。最近，F(xiàn)luence公司提議在維多利亞和新南威爾士州之間修建兩條250MW/125MWh的系統(tǒng)，而不是一條新的輸電線。2018年，該公司還在巴拉瑞特建造了一個30MW/30MWh的儲能系統(tǒng)，以幫助網(wǎng)絡(luò)運營商AusNet管理其輸電網(wǎng)絡(luò)的擁堵。

作為技術(shù)研發(fā)資產(chǎn)，中國一直是儲能領(lǐng)域的市場領(lǐng)導(dǎo)者。然而，將儲能系統(tǒng)排除在電網(wǎng)成本計算之外的改革阻止了這一趨勢。在其他地方，特別是在島嶼地區(qū)，儲能系統(tǒng)正在得到更廣泛的利用。這是由ESS能夠同時提供多種服務(wù)的獨特能力所驅(qū)動的。

在全球范圍內(nèi)，有一種趨勢是網(wǎng)絡(luò)運營商將儲能系統(tǒng)的運營外包給第三方。在一些市場中，這樣做是為了滿足拆分的要求，但對于垂直整合的公用事業(yè)，這樣做是為了利用第三方的專業(yè)知識。這些增強(qiáng)服務(wù)日益成為價值棧的一部分。重要的是不要忘記，后臺儲能可以通過參與需求管理程序和本地靈活性市場來支持網(wǎng)格。

原標(biāo)題：電池儲能代替?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu) 加固電網(wǎng)整合系統(tǒng)