中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
E. 可變可再生能源的性能和不確定性分析
風(fēng)能和太陽(yáng)能等可變能源 (VER) 是事件期間能源供應(yīng)組合的一部分。事件期間，太陽(yáng)能和風(fēng)能分別占事件核心區(qū)域裝機(jī)容量的 1.94% 和 1.12%，如圖 11 所示。對(duì)于 PJM，太陽(yáng)能和風(fēng)能分別占凈裝機(jī)容量的 1% 和 2% 發(fā)電能力。
圖 9：受影響實(shí)體的大型電力系統(tǒng)圖
圖 11：事件期間位于核心實(shí)體足跡內(nèi)的發(fā)電資源的總裝機(jī)凈容量，以及組合核心實(shí)體足跡的資源燃料類(lèi)型組成
下面的圖 108 顯示了活動(dòng)期間 VER 的實(shí)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(dòng)期間 PJM 風(fēng)能和太陽(yáng)能資源的日前產(chǎn)量與實(shí)際容量概況。冬季風(fēng)暴Elliott發(fā)生在冬至后不久【271】，導(dǎo)致事件期間每天的潛在太陽(yáng)能發(fā)電時(shí)間窗口相對(duì)狹窄。
圖 108：2022 年 12 月 21 日至 26 日 PJM VER 實(shí)際發(fā)電量百分比
圖 109：2022 年 12 月 21 日至 26 日 PJM 日前和實(shí)際每小時(shí)風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電量（MW）
圖110：MISO實(shí)際風(fēng)力發(fā)電——風(fēng)暴 Uri（2021）和Elliott（2022）【272】
冬季白天時(shí)間較短，太陽(yáng)能發(fā)電時(shí)間有限，這突顯了儲(chǔ)存太陽(yáng)能發(fā)電的價(jià)值，以供冬季非日光峰值負(fù)荷時(shí)間段最需要的時(shí)候使用。例如，DESC 指出，12 月 24 日上午，他們的太陽(yáng)能資源開(kāi)始產(chǎn)生能量，在早高峰過(guò)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(fēng)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(shí)際風(fēng)力發(fā)電——風(fēng)暴 Uri（2021）和Elliott。
對(duì)于 SPP，12 月 22 日風(fēng)力資源的表現(xiàn)超出了認(rèn)可容量（accredited capacity），達(dá)到 17,900 MW，同時(shí) SPP 系統(tǒng)負(fù)荷較高。由于系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)計(jì)將持續(xù)較高，SPP 必須預(yù)測(cè)不確定性，包括對(duì)高水平風(fēng)的預(yù)測(cè)是否會(huì)持續(xù)，以及風(fēng)電場(chǎng)將因環(huán)境溫度低或風(fēng)量大而關(guān)閉或降額。12月22日峰值負(fù)荷后，實(shí)際風(fēng)力發(fā)電量緩慢下降，20小時(shí)后，即12月24日下午6點(diǎn)，達(dá)到最低水平2,700 MW?！?73】SPP的 經(jīng)驗(yàn)說(shuō)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(chǔ)能的調(diào)度機(jī)會(huì)，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電的較高波動(dòng)性增加了對(duì)具有高爬坡能力的可調(diào)度發(fā)電的需求【274】，以在風(fēng)能或太陽(yáng)能發(fā)電較低且系統(tǒng)接近峰值需求時(shí)平衡發(fā)電與負(fù)荷。
在運(yùn)營(yíng)規(guī)劃范圍內(nèi)了解 VER 生產(chǎn)的不確定性并對(duì)其進(jìn)行建模，有助于最大限度地降低可靠性和資源充裕性風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在系統(tǒng)面臨壓力時(shí)，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(jìn)行資源可用性/充裕性分析，可以更好地對(duì)周?chē)牟淮_定性進(jìn)行建模 VER 發(fā)電。參見(jiàn) 第 V 節(jié)中 建議 8。
