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看加州如何平衡光伏风电火电并网难题?

发表于:2016-02-26    

州内创造需求

过量发电从另一个角度而言就是需求不足,就需要创造需求。

加州政府正在协调各方,比如交通方面,不仅大力推行小型电动汽车,也在公交、地铁等大型交通工具中推动以电作为动力。

电动交通工具的发展则又涉及储能,但这种意义上的储能旨在为了用能而储能,而非抽水蓄能等为了储能而储能。未来的发展可能会有两种方向,一是各自充电;二是电池标准化,形成“电池站”。

无论采用何种方式,如果形成集中储能、集中充电,负荷就会相当大,如果这种大型负荷可以参与需求响应,对价格信号做出反应甚至提供辅助服务,对于电网的潜在好处也非常明显。

延伸一点就是输配基础设施建设,无论未来分布式发电占比多大,电网都需保有相当规模的输配基础设施,因而可再生能源发展并不是一个单方面的增长问题,电网、系统运营商在其中的作用非常重要。

区域间合作 创造需求

FERC下的ISO电力市场通常是跨越州界的,北美电力可靠性委员会(NERC)下有多个可靠性区域,各个区域内部保证系统平衡,而非仅在州内保证供需平衡。

CAISO的市场参与者中亦有很多其他州的发电商,他们通常进的是日前市场,当确定好次日的出力之后,大部分不再参与次日的实时市场。因为根据日前竞价结果安排发电,对州外发电商而言相对容易,成本较低,也避免了实时市场的风险。然而,在实时状态下,需求突然降低或可再生能源过量发电,ISO迫切需要减少发电、减少进口,此时,州外电力公司在日前市场已经竞价完成的部分没办法叫停,因为他们多数不进入日前市场,这就给ISO带来很大负担。

州外参与者进来通常是只卖电、不买电,加州本身的过量发电就卖不出去。2013年加州出现负结算价格的几个小时里,进口的电力仍有3000MW左右。

CAISO市场的交易目前有西部WECC下11个州中7个州的参与者,CAISO希望将这些电力公司纳入为ISO的全市场成员(Full Member),既参与日前市场,也参与实时市场。但CAISO的全称是“加州独立系统运营商”,和PJM、SPP、MISO等区域系统运营商不同,纳入新成员除了需要经过FERC审批,还需州政府同意。这就是复杂所在,加州PUC的五个理事会成员由加州州长任命,州议会审批通过。一旦扩展到其他州,不仅加州州政府要统一,其他各州州政府也需要联合起来再去成立一个联合理事会,相当于将加州ISO向区域RTO过渡。

即便如此,我们也应该认识到,区域电力市场的优势很明显,范围扩大后,各个州气候条件不同,光照时间不同,比起仅仅局限在加州范围内,需求会更大,就有可能去冲抵供应过量。但扩张并非越大越好,WECC内部是强链接,而与东部或其他可靠性区域之间的链接都相当弱,过于广泛的区域链接在物理上亦不可行。

采用分段电价

另外现在加州正在考虑实时电价,已经尝试的是分段电价。加州智能电表普及程度非常高,实施实时电价的技术基础已经具备,进一步的推动则主要依赖于政策。如果要达到上述1325MW的储能,成本将非常高,如果实时电价的价差足够形成刺激,用户也有良好的响应意识,这样成本比储能成本低得多。

近年来,ISO、PUC和CEC联合起来在做这个事情。为什么ISO负责的是输电和批发市场,却要参与到终端电价设计中去?因为ISO需要让其他决策者、监管者了解市场中供需的严峻形势——现在已经有供大于求的现象发生。随着可再生能源继续发展,供需之间已经远远不是十年前人们的认知,ISO需要向PUC、CEC等反馈。这样才能有利于整体上推动可再生能源目标的实现。

ISO、PUC、CEC以及其他相关机构,在可再生能源问题上是相互协作的,政府不能直接干预市场,但市场的稳定发展又需要政策的引导和支持,这就必须要求这些机构之间的协作和沟通。

适当引导节能

节能是一个很重要的概念,但需要恰当的引导。当夜里或早晨,家家户户要注重节能,这对于系统而言非常有利。然而当白天太阳能发电能力非常强,工业用户、商业用户也都在寻求节能,这对于消纳过量发电有时候未必有积极作用。这就需要政策层面的一个引导,包括电价设计、补贴刺激等。 

责任编辑:solar_robot
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