电池存储机会为客户提供一致性
电池储能常被誉为开启可再生能源未来的“圣杯”。而电池成本正在下降,这让这一愿景更接近现实。事实上,现在对许多商业客户来说,投资电池以减少能源账单是划算的。
但问题就在这里——许多这些商业客户面临着鼓励低效率使用这些电池的电网电价设计。事实上,这一日益增长的存储市场机遇突出表明,有必要改革典型需求费的设计,这种设计鼓励客户负荷持平,并且没有考虑到日益增长的可再生能源系统的需求。
商业客户的新机会
随着电池成本持续下降,美国数以百万计的商业客户有机会使用具有成本效益的电池存储来降低他们的能源账单。最近的报告强调了使用电池进行需求充电管理的具体机会,每月从电网中减少客户的峰值需求。
- NREL和清洁能源集团估计超过500万的美国商业客户可以获得足够高的充电需求(超过15美元/kW),以使电池存储在需求充电管理中更经济。
- GTM Research索赔到2021年,11美元/千瓦的需求收费将使其经济,19个州将有需求收费管理的经济案例。
- 麦肯锡估计低至9美元/千瓦的电力需求可能会使电池存储变得经济,这将极大地扩大这一市场潜力。
- 劳伦斯演示了太阳能和储能如何在降低商业需求费用方面提供特别高的价值。
平的,一致的价格
大多数按需收费并不一致与系统的峰值。也就是说,无论客户的高峰需求是在大电网的高成本时段还是低成本时段,客户的需求费用都是根据客户当月最大用电量计算的。为了优化这些不符合需求的电池充电、电动汽车充电或其他灵活需求,需要尽可能降低客户的负荷,使电网的消耗不会随着时间的推移而发生太大变化。
以典型的办公楼为例,按非连续需求收费。它的高峰需求通常在上午11点到下午5点之间,而夜间的使用率非常低。为了减少客户的账单,电池存储系统可以隔夜从电网充电,中午放电,从而降低办公楼的峰值需求。这与公用事业公司以前对稳定基本负荷的需求是一致的,它们可以最容易地为火力发电厂服务,但不符合具有高水平可再生能源的系统的需求。在太阳能普及率很高的地区建造这样的办公楼,实际上可能会通过减少中午的需求,使整合太阳能变得更具挑战性。
稳定的基本负荷
今天的电网需求正在从过去发生变化。可再生能源发电的快速增长——从加利福尼亚、夏威夷和西南部广泛使用的太阳能到中西部和德克萨斯州的风力发电——实际上正在改变系统的峰值需求。在某些情况下,白天电网太阳能发电量的增加意味着,鼓励客户在中午需求更多的电力是有利的,因为此时可以使用低成本的太阳能,无论是用于适时的电动汽车充电、电池储存还是电热水器预热。
总的来说,整合太阳能和风力发电需要灵活利用电网上的其他资源,包括发电和需求。同样今天的电网不再需要基本负荷电力,它们不再需要平坦的、一致的荷载剖面。其实,就像稳重、呆板的一代使网格管理更加困难而在可再生能源的世界里,稳定而不灵活的需求也更昂贵。
在我们的例子中,非连续需求费用加剧了整合太阳能发电的挑战。房屋承租人希望通过减少中午用电来减少他或她的账单。在一个太阳能发电量高的地区,这与电网实际需要的信号正好相反。
个人客户的负荷形状将决定需求收费管理对电网运行是有利还是有害——酒店可能旨在减少与系统需求一致的夜间负荷,但小学将会减少日间负荷.这是需求费用的中心问题:管理它们的策略基于客户负载模式,而不是整个系统的需求。
时变商业费率能更好地支持系统需求
与非连续性需求费用不同,时变费率可以更好地将成本分配到一天中的不同时间,并鼓励需求转移和存储以降低全系统成本。几个选项包括峰值同时需求费用、使用时间费率和实时定价。
峰值同时需求费用根据边际系统成本最高时期的峰值需求计费,以鼓励在最有价值的时候减少电力需求。在上面的示例中,这可能意味着在系统成本最高的傍晚时段,将需求费用限制在高峰客户负载。
进一步的步骤是完全取消需求收费,并实施商业使用时间费率,即根据与系统成本相一致的预定计划,根据客户的消费情况收取费用。实时定价将这一概念更进一步,允许根据实际系统情况每小时改变定价。使用时间和实时定价的优势在于提供价格激励,以减少高成本能源的每千瓦时,而即使是高峰同时的需求收费也只需要减少每月的最大值。
对额外网格服务的补偿
为额外的电网服务提供补偿有助于客户优化电池,并要求更大的灵活性,同时有新的经济激励措施来采用这些资源。RMI's电池储存的经济性研究表明,当同一设备提供多个堆叠服务时,能量存储可以产生更多的价值。只有在公用事业费率允许的情况下,投资电池以减少账单的商业客户才会意识到这一价值。例如,费率可包括:
- 能源的使用时间定价,在一天中最昂贵的时候价格较高,在能源不贵的时候价格较低。
- 关键峰值定价,每年显著提高一些活动的价格,以换取全年较低的价格。
- 补偿电网支持服务,如快速频率响应,调节和应急储备,所有这些都在今天的电池的能力范围内。夏威夷电力公司提出的需求-响应组合提供了这个概念的一个很好的例子。
在高度可再生的电网中,越来越明显的是,灵活的资源比平坦、不变的发电和负荷更有价值。非连续性需求费用虽然广泛用于商业客户,但不能提供与系统需求一致的需求灵活性激励。随着电池价格的下降,可能会部署存储系统来为客户节省资金,同时实际上会加剧电网的运营挑战。时变费率更准确地传达全天的系统成本,有助于高效的电网管理,使所有客户受益。
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