中国储能网讯:2016年美国的公用事业规模电池存储容量的三分之二位于两个电力市场:覆盖加利福尼亚州大部分地区的加利福尼亚州独立系统运营商(CAISO),以及覆盖美国东部13个州的全部或部分地区和哥伦比亚特区的PJM公司。公用事业规模的电池系统由于不同的原因安装在这两个市场。加利福尼亚州的公用事业规模电池存储系统倾向于服务于能源导向型应用,其功率较小,但放电持续时间长。与之相反,PJM中的系统倾向于服务于功率为导向的的应用,功率更大,但放电持续时间短。
与大多数可发电的发电机不同,电池具有两个指标:功率和容量。以兆瓦(MW)为单位测量的功率是可连续生产的最大瞬时功率量。以兆瓦((MWh)为单位测量的容量是电池可以储存或放电的总能量。
美国公用事业规模蓄电池储能容量的地区分布
目前PJM公司在功率和能源方面拥有最多的公用事业规模电池存储容量。2012年,PJM公司在辅助服务市场推出了频率调节产品,旨在补偿能够快速调节功率输出的电力,但受限于其可以维持电力输出的时间。
此后,PJM公司的公用事业规模电池存储容量从2012年的38兆瓦增加到2016年的274兆瓦。该地区已安装的电池容量超过90%用于频率调节,这有助于保持二次电网的电网频率,以秒为基础。PJM中的公用事业规模的电池存储设备倾向于具有相对较大的功率,平均为12兆瓦,并且放电持续时间短,平均只有45分钟。
随着PJM公司将电池用于其市场体系,PJM在其频率调节市场遇到了运营问题。当电力需求迅速增加时,其电池存储系统无法在日常时段维持电力产出。而在此期间,电池系统正迅速切换到充电模式,加速了电力需求的增长。
为了解决这个问题,PJM公司于2017年1月修改了其调控信号。但是,遵循这些新信号需要电池系统充放电两次,这缩短了其预期寿命。PJM公司对其调控信信号的更改是美国储能协会和两家存储项目开发商向美国联邦能源管理委员会(FERC)提交的未决投诉的主题。美国联邦能源管制委员会是负责州际传输和批发电力销售的联邦机构。
2013年,加利福尼亚州公用事业委员会(CPUC)发布了一项储能指令,要求该州的受监管公用事业公司在2020年前实现1,325兆瓦的储能容量。截至2016年底,加利福尼亚州的公用事业规模电池储能容量为120兆瓦。其中超过一半的产能由南加州爱迪生公司采购,并于2016年12月安装。加利福尼亚州公用事业委员会(CPUC)对这些设施的审批进行了快速追踪,以帮助南加州解决由于天然气供应受到限制而导致的电力可靠性风险问题。根据向美国能源信息署(EIA)报告的初步发电机数据,加利福尼亚州在2017年部署了额外的42兆瓦的公用事业规模电池储能容量。
加利福尼亚州公用事业委员会(CPUC)要求其发电资源提供至少4小时的输出,以满足可靠性要求。因此,加利福尼亚州的公用事业规模电池储能设备倾向采用具有较小的功率的部署,平均功率为5.7 MW,而其放电时间长,平均略低于4小时。加利福尼亚州的储能设施也倾向于比PJM更为广泛的应用,因为许多设施都是由受监管的公用事业机构采购,为多个应用提供服务,而不必通过CAISO公司的市场机制直接补偿每个应用。
2016年度美国公用事业规模电池储能部署应用情况
美国其他地区的公用事业规模电池存储容量还没有达到PJM和加利福尼亚州的水平,但美国各州和联邦监管机构的行动可能会推动未来在其他地区的部署。例如,俄勒冈州、马萨诸塞州、纽约州也公布了其储能任务或目标。在联邦层面,美国联邦能源管理委员会于2月15日发布了一项裁决,要求有组织的批发市场消除电力储能资源参与能力、能源和辅助服务市场的障碍。(中国储能网独家编译,转载请注明来源)