克服清洁备用电源的经济和技术障碍

约翰·伍尔西

2020年12月16日

随着规模越来越大、强度越来越大的加州野火导致停电或为了安全而提前关闭,受影响的社区正在寻找更多的选择来保持照明。

社区正在探索储存可再生能源以供停电期间使用,而不是汽油或柴油备用发电机。加州公共事业委员会(California Public Utilities Commission)也在寻求解决这一需求的方法,并将于本月就一项方案接受意见关于微电网和弹性战略的建议决定(R.19-09-009)

探索这个问题索诺玛清洁能源(SCP)是一家在索诺马和门多西诺县提供清洁能源的社区选择聚合器(CCA),可持续能源中心(CSE)发现电池储能系统目前对其商业客户来说并不是一个具有成本效益的解决方案。然而,我们确实看到了一条前进的道路,使电池储能成为经济和零排放的解决方案。

我们在下面概述了解决经济和技术障碍的方法,以及克服监管障碍的选项同伴的文章

克服经济障碍

目前,电池储能系统(BESS)价格昂贵。它们需要非常大,才能在紧急情况或先发制人的停电期间满足公用事业客户的需求,这使得它们在为此目的安装时更加昂贵。

安装BESS通常是为了进行能源套利——储存能源,以便在使用价格达到峰值时使用或出售——并降低需求成本。为了有效地进行套利,需要一个有利的电价环境,设施需要一个每日能源负荷分布,使其能够在一天中最便宜的时段购买更多的能源,并在最昂贵的时段战略性地排放BESS。我们在SCP领域内筛选的大多数公用事业客户都没有这两种功能。有些客户的账单中甚至没有使用时间的部分。

当每日能源负荷分布与可用费率费率相结合对能源套利无效时,在一天的高峰时段降低需求费用(需求缓解)是BESS为自己支付的另一种途径。不幸的是,到目前为止,我们筛选的SCP客户的需求成本并不高,而且需求成本在一天中不会波动。尽管这对他们全年都有好处,但从经济上证明BESS的弹性是一个挑战。

为了使BESS成为防止停电的有效堡垒,并允许企业继续运营,需要有一种方法在电网不可用时为电池充电。这通常是太阳能电力。太阳能电力装置的大小需要确定,这样它就可以产生全天业务所需的能量,以及为一个足够大的BESS充电所需的额外能量,以便在太阳能电力阵列不充电时提供能量。对于我们筛选的客户来说,由于物理空间的限制,这是不可行的,或者与购买以柴油、天然气甚至汽油为燃料的备用发电机相比,这是非常昂贵的。这甚至没有考虑到这一点在像加州野火这样的焦热天气中,太阳能发电的输出更少

克服工程障碍

为了克服将BESS用于弹性的工程障碍,我们应该为商业客户考虑超出财产界限的问题。小块的商业客户一起工作可以为更多的太阳能发电提供足够的物理空间。对这些合作属性的工程方法可以产生一个块或协会拥有的微电网,可以满足关键需求。

假设有一个小农村社区的诊所、食品市场和社区中心。他们都可能需要在电网中断期间保持运行,并在需要时支持他们的社区。社区中心可能有空间安装大型太阳能电阵列。然而,如果没有立法授权安装电池储能或其他现场发电,仅凭能源套利和需求成本降低就很难证明成本合理。虽然诊所和市场可能会有一个更容易的经济案例,通过增加已知的关闭能源套利和减少需求的机会成本,但他们可能缺乏安装必要设备的空间。通过与共享微电网签订新的能源共享协议,这三个独立的物业可以在电网长时间中断期间经济有效地支持他们的社区。

这种合作方式为电池储能成为经济、零排放的解决方案提供了可行的途径。然而,加州的现行法规为上述项目设置了障碍,需要修改为创新解决方案创造机会。

约翰·伍尔西

首席工程师

约翰是加州和纽约的专业机械工程师,专注于能源效率和分布式能源,如太阳能、储能和热电联产。在20多年的职业生涯中,他曾协助政府和商业客户进行设计、评估和…

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