要满足平衡电网的需求,调节备用容量在辅助服务市场将是收益非常可观的一项服务。通常电力市场在调节备用容量服务上的支出比购买能源本身高很多,而且随着更多新能源并入电网,这种花费将更加频繁。艾拉举例说,现如今备用容量市场已达到每千瓦时$0.21(每兆瓦时$209.02)。
一项系统仿真实验的结果显示,若美国加利福尼亚的所有风力发电厂都采用风电来提供调节备用容量,该区电力调度中心可在两个月间将收益提升400万美元。此外,还有很多其他方式能够继续增加收益。
一次调频能减少电网频率的变化。它的必要性在于,当大型发电机脱机时,所有连结的装置都会同步减速,降低频率来弥补功率损失。如果频率下降太多,就要甩负荷或限电来避免大规模灾难性停电。
研究显示,若输电系统中40%以上的电力直接由风电提供,当风电的频率响应不充足时,电网性能就会降低;而系统仿真实验中,若由风电提供频率响应,电网性能将有非常显著的提升。
艾拉说,造成调节储备和频率响应分离的主要经济因素是频率响应没有相应的辅助服务市场。电网运营商和新能源发电商没有足够的市场激励来经营这项服务。另外,频率响应的服务供应每年都在下降,我们认为,一定要有充足的市场激励来提供频率响应服务所需的资源,否则这项服务的供应将持续下降。因此,我们必须保证一次调频这些辅助服务有足够的市场激励,艾拉说,并且不能再阻止任何机构提供相关服务。
利用新能源发电实施有功功率控制的前提条件是,让发电商们都选择参与到这个市场,并设置合理的市场规则,使发电商获得尽可能高的额外税收,这样可再生能源发电将比其他方式表现得更加卓越。有关研究显示,风电最适合实施有功功率控制,且其质量远远超过其他的发电方式。它是电网的维护者,而非损害者。
原标题:美国风电、光伏发电并网研究