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需求灵活性:一种新方法

在本系列中,我们将讨论智能电表间隔数据如何与开源方法和软件相结合,提供负载形状变化(资源曲线)的透明度量,并将需求灵活性集成到能源市场中。为了扩大需求的灵活性,电力公司必须能够以获取其他资源的同样方式获取电力——通过发送特定时间和地点的价格信号。绩效工资(P4P)计划模型的需求灵活性计划可以提供问责制,并协调整个市场的激励措施,以解决实际的电网需求。基于透明衡量的P4P为市场项目提供了新的机会,这些项目可以通过吸引私人投资和获得融资来扩大规模。

基于性能的幕后干预如何帮助解决负荷形状的挑战、整合可再生能源和促进无电线替代能源(NWAs)

为了有效地将可再生资源整合到电网中,电力公司需要解决由加热和运输的可变性和电气化所带来的负荷形状不断增长的挑战。与此同时,他们需要面对持续的挑战;昂贵的输电和配电(T&D)升级、传统发电厂的退役、以及应对气候变化和其他自然灾害的弹性设计需求。

在这种背景下,behind-the-meter解决方案,如能源效率、需求响应,和存储不应被视为目标本身,而是被作为资源集成的灵活性,可以作为一个虚拟的加内特发电厂load-serving实体使用推迟升级,避免建筑脏和昂贵的新一代,使更高的饱和无碳的可再生能源。

为了满足这些目标,灵活性资源必须超越传统的设计和评估方法,以交付满足特定时间和位置网格需求的可靠、可验证的需求更改。进化的第一步已经开始了。目前,包括加州、纽约和俄勒冈州在内的美国主要公用事业公司和其他实体正在实施基于计量器的P4P方法,这种方法根据累计负荷影响的时变激励机制来支付费用。这些P4P程序通过通过OpenEEmeter执行的开源CalTRACK方法来确定每小时的负载影响。

需求的灵活性对于负担得起的脱碳是至关重要的

高饱和或高发电量的电网已经在努力解决间歇性供应和需求之间的不匹配。在这些情况下,可变性导致了供应过剩和供应不足的正常周期,在这些周期中,干净的电子比需要的多。

以2019年4月为例,加州独立系统运营商(CAISO)报告称。截至11月12日,中国国际标准化组织(CAISO)报告称,2019年可再生能源的缩减达到了82%,超过了2018年全年。这种程度的限电相当于整个加州第一年节省电力的一半以上,成本约为5亿美元。问题越来越严重了。到2025年,加州公共事业委员会(California Public Utilities Commission)在早上7点到下午5点之间超过50%的时间里会发生人口过剩。到2030年,这一比例将达到67%。

Map showing huge variability across the grid

整个电网的巨大变异性——拥堵和过度发电的彩虹。

这些事实清楚地表明,在错误的时间或地点节约能源实际上会使电网问题变得更糟,让纳税人付出代价(例如,当加州向邻近的州支付清洁能源费用或公共事业公司支付发电机费用以削减开支时),而且对碳排放几乎没有影响。随着许多州积极追求可再生能源和清洁能源的目标,这些问题不会只局限于西海岸。

那些希望储能技术迅速发展、价格指数级下跌、迅速扩大部署规模的经理们可能没有得到充分的信息。目前,存储是昂贵的和。更重要的是,即使可再生能源和储存相结合的解决办法能够迅速扩大规模并克服季节性不平衡,需求高峰的问题仍然存在。用清洁的峰值储存设施取代污染严重的峰值化石燃料工厂是一项耗资巨大的计划。

随着越来越多的州和公共事业机构致力于积极的脱碳目标,电网必须从一个集中的、以化石燃料为基础的系统过渡到一个以清洁和分布式能源(如太阳能和风能)为基础的系统。

在这种情况下,通过精心设计、多样化和计量有效的干预措施、需求响应、存储和负荷转移,可靠地降低峰值负荷,对于负担得起的脱碳,包括电气化,将是非常重要的。总之,这种对幕后资源的集中、全面的方法是需求灵活性。

需要一致的度量和评估

为了促进需求灵活性市场的竞争性,必须有一个与其他资源进行苹果对苹果估值的结构。如果没有各方对测量系统的信心,就无法购买一磅大米或一加仑汽油,同样,如果不提前知道如何确定、支付和验证,公用事业公司也无法获得千瓦时的需求灵活性。标准度量衡的需要是如此重要,以至于它被直接写入了美国宪法,宪法赋予国会“确定度量衡标准”的权力。然而,经过几十年的计划和评估,我们从来没有在我们的行业建立这个基础元素。

相反,为了知道节约一千瓦时意味着什么,我们必须首先明确事前或事后、净或毛、现有条件、代码或行业标准实践基线、单基线或双基线……这样的例子不胜枚举。然后我们必须衡量它,它本身就是多年拖延、争论、判断和争议的根源。

不同意在我们自己的行业或提供标准的工具来管理或市场价值风险和投资的支持,它应该不足为奇效用EE投资徘徊在1%的电力和天然气支出——不完全是利用规模暗示我们栖息的“第一顺序加载”资源。

幸运的是,现在有一个更好的方法。幕后的P4P计划植根于标准化、透明和及时的计量,最终有可能培育出一个真正的需求灵活性市场,能够充满信心地创新。

需求弹性的度量衡

衡量需求灵活性的挑战在于确定“反事实”或“如果没有该计划会发生什么”。“为了让需求灵活性作为一种合法资源参与竞争,我们必须解决两个衡量问题。首先,如何计算反事实?第二,为什么每个人都应该对结果有信心?

Seasonal resource curve for a California home retrofit program

季节性资源曲线(节省负荷形状)为一个加利福尼亚的家庭改造计划。

解决方案来自于基于度量的度量,它具有完全开放的源代码方法和可部署的代码,这些代码允许所有各方进行验证和复制。这些方法及其通过开源代码库的实现可以通过完全指定的、严格的、经过测试的和标准化的方法实现需求灵活性计算。CalTRACK方法开发从2012年开始通过一个开放的利益相关者过程由太平洋天然气和电力公司(以下简称“太平洋电气”)和最终包括加州能源委员会(CEC), CPUC,几个加州公用事业,纽约州能源研究和发展机构(能源研究与开发局)都知道,它和能源俄勒冈州的信任,以及实现者,评价者和学术研究者。OpenEEmeter最初是由OpenEE(现在是Recurve)开发的开放源码工具,它包含标准CalTRACK方法的参考实现。CalTRACK和OpenEEmeter现在都由。每个人都可以参与到CalTRACK方法过程中,并且可以免费且不受限制地访问OpenEEmeter代码。

CalTRACK方法涵盖了每一个重要的细节,包括数据清理和充分性、气象站选择、完整的模型规格以及其他许多通常由“专业判断”处理的考虑事项。每小时的方法是严格和先进的,与天气正常化,标准化建设状态或“占用”,可变平衡点温度和非线性温度依赖允许通过规范不同的模型为多达七个不同的温度箱。

使用这些开放的CalTRACK方法,我们现在可以以近乎实时的完全透明的方式计算每小时对幕后干预组合需求的影响。这些测量使公用事业公司能够根据电网和干预措施的碳价值获得灵活性。我们称这种对负载的影响为资源曲线。

加州的PG&E是最早采用这种采购模式的公司之一。PG&E的居民能效P4P项目使用CalTRACK方法和OpenEEmeter计算和支付效率聚合器,以实现节约,并在下午4点到9点的系统高峰期应用三倍乘数。

PG&E的方法正在成为加州的标准。今年早些时候,CPUC应用标准化计量能耗(NMEC)来汇总(人口水平)分析萌芽中的能效项目。使用NMEC是实现以市场为基础的需求灵活性采购的第一步。

俄勒冈州的能源信托基金和NYSERDA也在试验使用CalTRACK和OpenEEmeter的P4P程序,其他地方很快也会跟进。

在下一篇文章中,我们将更详细地讨论资源曲线,包括如何转换效率和其他需求端资源的集成、获取和可靠部署方式。

历史上的今天
十一月
23
    哇哦~~~,历史上的今天没发表过文章哦
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