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加州电力短缺背后的……

2020-08-19 08:30来源:电力市场那些事儿作者:郎木晨烟关键词:电力市场虚拟电厂用电量收藏点赞

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2020年,又一个庚子年,多事之秋。新冠病毒肆虐,非洲蝗虫横行,加勒比地震,两极冰川融化,多国飞机失事,长江流域洪灾,……。

你方唱罢我登场,旱魃也要吼一嗓。最近,热浪席卷美国西海岸,持续多日,造成电力短缺。CAISO在上周五和周六发布了三级紧急状态,这是本世纪初加州电力危机之后的第一次。目前预计在用电高峰期间,加州的电力缺口为440万千瓦。用户被要求尽可能节约能源,一些家庭用户还会遭遇轮流停电,这个数字大约是330万。

(来源:微信公众号“电力市场那些事儿”ID:ElectricityMarkets 作者:郎木晨烟)

CAISO发布全州范围的Flex Alert,Flex Alert在每天下午3点到10点有效。

1. 下午3点到10点之间, ISO敦促居民采取以下措施:

如果健康状况允许,将空调温度设置为78华氏度(25.56摄氏度);

推迟使用大型电器;

关掉不必要的灯;

拔下未使用的电器插头;

关上百叶窗和窗帘;

尽可能使用风扇;

冰箱门开启时间限制。

2. 用户应在下午3点前采取下列措施:

对房屋进行预冷,或将空调温度调低至72度(22.22摄氏度);

给电动汽车充电;

为移动设备和笔记本电脑充电;

如有需要,运行洗碗机、洗衣机及其他大型电器;

将泳池水泵设置在清晨或深夜运行。以上文字来自北极星电力网。

从CAISO的Flex Alert中,可以看出以下几件事:

1.加州光伏发展很快,尤其是户用光伏。

Flex Alert鼓励用户在下午3点前用电,说明加州的净负荷呈现明显的鸭型曲线特征,如下图所示,该图就是CAISO前几年提出的。

1.jpg

鸭型曲线的背后是光伏大发展。加州的光伏装机有多大呢?见下表[1]:

2.png

不够直观,看下图[1],屋顶光伏:

3.png

截至去年底,加州的光伏装机容量为27.4GW,占美国76GW的36%左右,几乎是第二名北卡罗来纳州的五倍。2019年,光伏发电量占加州的20%,考虑其容量系数较低,有效发电时间段的占比应远超该数字。

2.加州用电量发展远超预期。

上面的鸭型曲线中,2020年的数据为预测数据,晚间的峰值净负荷不到2700万千瓦。晚间光伏不发电,加州的风电装机为600万千瓦,考虑出力为300万千瓦,2700+300=3000万千瓦。实际呢,按照北极星电力网的报道:CAISO实时数据显示,当地时间8月14日晚上8点左右,CAISO可再生能源发电出力仅325.7万千瓦左右,可再生能源在电网中占比仅8%。因此,当天晚上8点,发电功率大约4000万千瓦,再加上前文提到的400万功率缺口,峰值负荷应当是4400万。两者相差1400万千瓦,实际负荷比预测增加了1/3强,仅仅是因为天气炎热吗?研究下这张表。

4.png

3.储能的机会加州本次停电、限电都是发生在晚间,至少5点之后。如果有足够的储能设施将白天太阳能储存下来,晚上利用,将大大弥补电力电量缺口,同时用作紧急状态下的备用电源。

美国的电力市场机制已经给予了储能极大的发展空间,本次电力短缺事件无异于锦上添花,好风凭借力,送君上青天,储能在加州将获得更快的发展,尤其是户用储能项目。

以下是加州、美国支持储能发展的例子。

2010年,加州立法机构通过了AB2514法案。这个法案为储能进入电力市场提供了条件,专门为之设计了一种资源模型,叫做NGR非发电资源。同时,要求最大的三家电力公司在2024年前部署完成132.5万千瓦的储能系统。2018年,FERC(美国联邦能源监管委员会)发布Order841令,要求各个ISO/RTO要修改市场规则,扫清储能装置参加电力市场的障碍,为储能参加电力市场提供方便。各ISO/RTO中,CAISO做的最好。4.虚拟电厂的机会都这么紧张了,空调还要设置到25度这么高,还要用泳池水泵,美国人用电真是土豪。同时也说明,美国的虚拟电厂的空间非常大,有太多的可调负荷资源。2016年,北美洲是虚拟电厂市场的最大地区,主要以美国的需求响应为主,最著名的就是纽约州布鲁克林区和皇后区的项目[2]。加州也有案例,实施者还是大名鼎鼎Google,严格来说是其2014年收购的子公司Nest,该公司以智能自动调温器起家。自动调温器可控制家中的空调,若搭配电网应用,在尖峰时间供电吃紧时,家中装有Nest自动调温器且与电力公司签约的用户,可以短时间暂停空调,对用户并不会有太大影响,却能帮助电网轻松度过尖峰时间。2016年8月,Nest与南加州爱迪生公司签下合约,将提供5万户,每户1千瓦,总计50万千瓦的需求反应虚拟电厂资源,协助南加州爱迪生在供电吃紧的状况下应变[3]。毫无疑问,本次电力紧急状态对虚拟电厂/需求响应的发展也是利好。

[1].阔达要便当,美国2019年新增光伏装机13.3GW 同比增长24% 2020年预计20GW[2].艾芊,《虚拟电厂,能源互联网的终极组态》[3].野明月,Nest与南加州爱迪生合作虚拟电厂

原标题:加州电力短缺背后的。。。。。。
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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