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鸭型曲线的背后是光伏大发展。加州的光伏装机有多大呢?见下表[1]:
不够直观,看下图[1],屋顶光伏:
截至去年底,加州的光伏装机容量为27.4GW,占美国76GW的36%左右,几乎是第二名北卡罗来纳州的五倍。2019年,光伏发电量占加州的20%,考虑其容量系数较低,有效发电时间段的占比应远超该数字。
2.加州用电量发展远超预期。
上面的鸭型曲线中,2020年的数据为预测数据,晚间的峰值净负荷不到2700万千瓦。晚间光伏不发电,加州的风电装机为600万千瓦,考虑出力为300万千瓦,2700+300=3000万千瓦。实际呢,按照北极星电力网的报道:CAISO实时数据显示,当地时间8月14日晚上8点左右,CAISO可再生能源发电出力仅325.7万千瓦左右,可再生能源在电网中占比仅8%。因此,当天晚上8点,发电功率大约4000万千瓦,再加上前文提到的400万功率缺口,峰值负荷应当是4400万。两者相差1400万千瓦,实际负荷比预测增加了1/3强,仅仅是因为天气炎热吗?研究下这张表。
3.储能的机会加州本次停电、限电都是发生在晚间,至少5点之后。如果有足够的储能设施将白天太阳能储存下来,晚上利用,将大大弥补电力电量缺口,同时用作紧急状态下的备用电源。
美国的电力市场机制已经给予了储能极大的发展空间,本次电力短缺事件无异于锦上添花,好风凭借力,送君上青天,储能在加州将获得更快的发展,尤其是户用储能项目。
以下是加州、美国支持储能发展的例子。
2010年,加州立法机构通过了AB2514法案。这个法案为储能进入电力市场提供了条件,专门为之设计了一种资源模型,叫做NGR非发电资源。同时,要求最大的三家电力公司在2024年前部署完成132.5万千瓦的储能系统。2018年,FERC(美国联邦能源监管委员会)发布Order841令,要求各个ISO/RTO要修改市场规则,扫清储能装置参加电力市场的障碍,为储能参加电力市场提供方便。各ISO/RTO中,CAISO做的最好。4.虚拟电厂的机会都这么紧张了,空调还要设置到25度这么高,还要用泳池水泵,美国人用电真是土豪。同时也说明,美国的虚拟电厂的空间非常大,有太多的可调负荷资源。2016年,北美洲是虚拟电厂市场的最大地区,主要以美国的需求响应为主,最著名的就是纽约州布鲁克林区和皇后区的项目[2]。加州也有案例,实施者还是大名鼎鼎Google,严格来说是其2014年收购的子公司Nest,该公司以智能自动调温器起家。自动调温器可控制家中的空调,若搭配电网应用,在尖峰时间供电吃紧时,家中装有Nest自动调温器且与电力公司签约的用户,可以短时间暂停空调,对用户并不会有太大影响,却能帮助电网轻松度过尖峰时间。2016年8月,Nest与南加州爱迪生公司签下合约,将提供5万户,每户1千瓦,总计50万千瓦的需求反应虚拟电厂资源,协助南加州爱迪生在供电吃紧的状况下应变[3]。毫无疑问,本次电力紧急状态对虚拟电厂/需求响应的发展也是利好。
[1].阔达要便当,美国2019年新增光伏装机13.3GW 同比增长24% 2020年预计20GW[2].艾芊,《虚拟电厂,能源互联网的终极组态》[3].野明月,Nest与南加州爱迪生合作虚拟电厂
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