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《2022年12月冬季風暴Elliott期間大容量電力系統(tǒng)運行情況調(diào)查》節(jié)選

作者:數(shù)字儲能網(wǎng)新聞中心 來源:CLEANdata 發(fā)布時間:2023-11-22 瀏覽:

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E. 可變可再生能源的性能和不確定性分析

  風能和太陽能等可變能源 (VER) 是事件期間能源供應組合的一部分。事件期間,太陽能和風能分別占事件核心區(qū)域裝機容量的 1.94% 和 1.12%,如圖 11 所示。對于 PJM,太陽能和風能分別占凈裝機容量的 1% 和 2% 發(fā)電能力。

圖 9:受影響實體的大型電力系統(tǒng)圖

圖 11:事件期間位于核心實體足跡內(nèi)的發(fā)電資源的總裝機凈容量,以及組合核心實體足跡的資源燃料類型組成

  下面的圖 108 顯示了活動期間 VER 的實際發(fā)電量占 PJM 足跡中總發(fā)電量的百分比。

  下面的圖 109 顯示了活動期間 PJM 風能和太陽能資源的日前產(chǎn)量與實際容量概況。冬季風暴Elliott發(fā)生在冬至后不久【271】,導致事件期間每天的潛在太陽能發(fā)電時間窗口相對狹窄。

圖 108:2022 年 12 月 21 日至 26 日 PJM VER 實際發(fā)電量百分比

圖 109:2022 年 12 月 21 日至 26 日 PJM 日前和實際每小時風能和太陽能發(fā)電量(MW)

圖110:MISO實際風力發(fā)電——風暴 Uri(2021)和Elliott(2022)【272】

  冬季白天時間較短,太陽能發(fā)電時間有限,這突顯了儲存太陽能發(fā)電的價值,以供冬季非日光峰值負荷時間段最需要的時候使用。例如,DESC 指出,12 月 24 日上午,他們的太陽能資源開始產(chǎn)生能量,在早高峰過后,這有助于DESC在其抽水蓄能設(shè)施中抽水,以便其容量可用于12月24日晚高峰和12月25日黎明前的早高峰。

  核心事件區(qū)(SPP、MISO)以西的高滲透率地區(qū)的風能發(fā)電量很高,尤其是在 12 月 22 日和 23 日事件爆發(fā)期間。上圖 110 顯示了MISO實際風力發(fā)電——風暴 Uri(2021)和Elliott。

  對于 SPP,12 月 22 日風力資源的表現(xiàn)超出了認可容量(accredited capacity),達到 17,900 MW,同時 SPP 系統(tǒng)負荷較高。由于系統(tǒng)負荷預計將持續(xù)較高,SPP 必須預測不確定性,包括對高水平風的預測是否會持續(xù),以及風電場將因環(huán)境溫度低或風量大而關(guān)閉或降額。12月22日峰值負荷后,實際風力發(fā)電量緩慢下降,20小時后,即12月24日下午6點,達到最低水平2,700 MW?!?73】SPP的 經(jīng)驗說明了使 VER 生產(chǎn)水平與電網(wǎng)需求保持一致的挑戰(zhàn)。由于缺乏儲能的調(diào)度機會,風能和太陽能發(fā)電的較高波動性增加了對具有高爬坡能力的可調(diào)度發(fā)電的需求【274】,以在風能或太陽能發(fā)電較低且系統(tǒng)接近峰值需求時平衡發(fā)電與負荷。

  在運營規(guī)劃范圍內(nèi)了解 VER 生產(chǎn)的不確定性并對其進行建模,有助于最大限度地降低可靠性和資源充裕性風險,尤其是在系統(tǒng)面臨壓力時,例如在極端寒冷的天氣事件期間。從確定性方法轉(zhuǎn)向概率性方法進行資源可用性/充裕性分析,可以更好地對周圍的不確定性進行建模 VER 發(fā)電。參見 第 V 節(jié)中 建議 8。


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關(guān)鍵字:新型電力系統(tǒng)

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