埃森哲：储能助力净零排放（28页）.pdf

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1、发展现状储能将在实现净零排放的道路上发挥关键作用。为了解电力部门能在其中发挥哪些助力，深入认识当前发展情况非常重要。下节，我们将从监管和市场两个角度，对其发展起点予以介绍。聚焦：加州与CAISOCAISO是美国西部地区唯一的独立电网运营商，可满足西部约35%的电力负荷需求，其中包括加州和内华达州部分地区80%的电力负荷。作为独立的电力系统运营商(ISO)，CAISO负责为近2.6万英里长的输电线路提供平等的市场准入，协调各种不同能源并入电网，并为其参与成员组织运营具有竞争力的电力批发市场。为支持加州的可再生能源发电配额制度， CAISO一直是可再生能源入网的领导者。目前，加州的可再生能源装机发

2、电容量为24吉瓦，其中太阳能占一半以上，约13.4吉瓦。其次为风力发电，装机约7吉瓦，而地热、小型水电和生物燃料等发电的装机容量不到1.6吉瓦。16由于可再生能源在CAISO经营活动中呈指数级增长态势，一些亟待解决的运营问题由此产生。其中，最为突出棘手的是，日间发电供大于求导致的能源负荷“鸭背曲线”。这主要是由于太阳能发电普及率高，导致市场供需不平衡，并压低市场价格，进而影响电网的可靠性(参见图7)。可再生能源的供大于求及其波动性，使得CAISO运营商难以有效平衡能源供需，尤其是从下午开始的用电需求攀升导致晚间用电高峰。在此情况下，需要额外的发电资源来专门满足峰值需求和相关的需求攀升(如天然气

3、调峰电站)，这无疑对电网的稳定性构成了风险。随着越来越多的太阳能并网，电网也从可控的集中式同步发电，转变为更多基于电力电子(逆变器)的分布式太阳能发电。这种变化也增加了对调频服务的需求。尽管CAISO大量投资可再生能源，但其仍需通过从周边各州进口来满足该州超过四分之一的电力需求。2016年，CAISO发电量占WECC地区总发电量的29%，而用电需求占39%。这种对进口电力的依赖，在夏季会带来一定风险。因为夏季的极端高温天气，会使独立的系统运营商从互联电网其他地区获取电力的能力受到限制就像2020年8月热浪袭来时一样。面对上述种种挑战，CAISO正积极部署各类杠杆，进一步实现可再生能源并网，以此提高电力系统的韧性。可再生能源并网杠杆为克服上述挑战，实现可再生能源并网， CAISO采取的方法包括：通过系统运行转型来更为妥善地管理资源波动性;扩大能源不平衡市场，以受益于跨市场的深入互联;更加灵活地管理电力负荷和基荷发电;以及通过储能来抵御能源波动。表2采用了美国国家可再生能源实验室(NREL)制定的框架，界定了可再生能源并网的可用杠杆，并将其与CAISO采取的针对性行动进行一一对应。