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摘要:野心勃勃的可再生能源计划给加州电力系统运营带来严峻的考验,如何应对可能出现的严重过量发电?如何保证传统机组不蒙受损失的同时推动可再生能源的发展。
加州是美国第一个将可再生能源供电占比目标写进法律的州。2011年,时任州长Edmund G.Brown签署了SBX1-2,把到2020年加州可再生能源供电比例达到33%写进了法律。加州公用事业委员会(Public Utility Commission of California,CPUC)亦通过制定优惠政策和开展项目大力推动可再生能源发展。
自2003年以来,在法规的支持下,加州已经有8248MW的可再生能源达到商业级规模,2014年可再生能源装机量新增3529MW,成为历年之最。加州三大公用事业公司(PG&E、SDG&E和SCE)在其2013年所供应的电力中,22.7%来自可再生能源。
然而大规模的可再生能源并网让加州电力系统运营商压力陡增。根据CPUC政策要求,电网需要保证可再生能源接入,为此可再生能源入网竞价可以勾选“自安排”(self schedule)选项,系统默认分配其最低报价-150美元/MW,以保证其优先上网。而2014年可再生能源发展“再创新高”,市场数次出现供大于求的状况,因此出现多个负结算价区间。
这对其他传统机组以及CAISO影响非常大,核电以及无水坝的水电无法停止运行,火电需要提供辅助服务,CAISO为了平衡系统,可能不得不中断部分新能源,然而这又与加州政府的要求背道而驰,如果持续地不允许新能源上网,就无法达到2020年33%的法律目标。
加州常年阳光充裕,根据ISO的估算,总负荷约为20000MW,而每天由于可再生能源并网带来的超负荷供应会达到13000MW之多。
野心勃勃的可再生能源计划给加州电力系统运营带来的是异常严峻的考验,如何应对可能出现的严重过量发电?如何保证传统机组不蒙受损失的同时,推动可再生能源的发展? CAISO市场总设计师刘树成从运行角度探讨加州应对可再生能源的10个方法。
发挥ISO的主导作用
加州的可再生能源发展步伐远超预期,根据CAISO的估算,到2024年,如果可再生能源供电比例达到40%,2014年已经出现的供大于求的形势会更加严峻。
在2013年下半年以前,加州尚未面临严重的过量发电问题,加之社会对碳排放等环境因素并未十分敏感,包括灵活多样性容量(Flexible Variety Capacity)等很多方式以前并没有被CAISO应用,对于储能、分时电价,ISO也很少涉及。
随着动态数学模型的完善,ISO对未来十年可再生能源增长对系统的影响有了更精确的估算结果,加之过量发电已经给CAISO带来了压力,CAISO近期已经清楚地认识到,在可再生能源问题上,未来十年将要面临的问题和过去十年曾面临的容量不足问题是完全不同层面的。目前,CAISO已经将很大一部分重心转移到围绕可再生能源入网的市场设计上。
新能源的发展要并入电网,对ISO的运行有非常大的影响,在发电规划中,ISO有必要起到主导作用。
此外,CPUC是根据法律要求提出了针对新能源并网的设想,而5年后当可再生能源比例达到33%时,对于供需之间关系、负荷侧状态、可再生能源分布情况、其他资源充足性等问题,CPUC以及其他团体很难有一个细节的、准确的把握。因此,为了达到法律所设定的目标,解决可再生能源并网问题,CAISO和PUC等相关机构之间必须通力合作,保持一致。
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