中國儲能網(wǎng)訊：美國清潔能源協(xié)會負責市場和傳輸?shù)母笨偛肅arrie Zalewski近期撰文指出，儲能系統(tǒng)在協(xié)調天然氣發(fā)電供應與電力系統(tǒng)需求之間的平衡（即氣電協(xié)調）方面，提供了強有力的解決方案，為電網(wǎng)運營帶來了前所未有的靈活性和可靠性。
幾十年來，氣電協(xié)調一直是確保大型電網(wǎng)穩(wěn)定運行的最緊迫任務之一。尤其是在美國多地遭遇極端冬季風暴之后，這一協(xié)調問題更加凸顯。美國公用事業(yè)監(jiān)管委員協(xié)會（NARUC）通過天然氣發(fā)電與電力系統(tǒng)運營分析及可靠性標準計劃所開展的工作，進一步凸顯了尋找新解決方案以應對這一長期挑戰(zhàn)的緊迫性。幸運的是，儲能系統(tǒng)正在美國批發(fā)市場迅速普及，為極端天氣條件下的可靠性和可負擔性提供了有力支撐。
儲能系統(tǒng)能夠在電力價格低廉且供應充足時儲存多余能量，并在電網(wǎng)最需要時釋放這些能量。
氣電協(xié)調面臨的挑戰(zhàn)
氣電協(xié)調是一項復雜而獨特的挑戰(zhàn)。在寒冷天氣條件下，天然氣的供應需要同時滿足家庭和企業(yè)的供暖以及天然氣發(fā)電廠發(fā)電的需求。然而，這兩種需求可能難以同時滿足，導致它們本質上形成競爭。這種競爭的一個根源在于天然氣和能源市場的根本運作差異。例如，美國東北電力協(xié)調委員會的一項近期研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)多數(shù)天然氣發(fā)電廠的天然氣供應并不充裕，意味著在供暖和發(fā)電之間，天然氣供應可能首先滿足前者。
進一步加劇這種復雜關系的是天然氣供應與電網(wǎng)運營之間的相互依賴。天然氣壓縮站通常依賴電力運行。如果某個地區(qū)的電力主要由天然氣發(fā)電廠提供，而天然氣供應不足導致電力短缺，則天然氣壓縮站無法正常運轉，進而阻礙天然氣向發(fā)電廠的輸送。這形成了一個惡性循環(huán)：電力短缺導致天然氣無法輸送，進而限制發(fā)電量。這些復雜性意味著一個系統(tǒng)的任何故障都可能迅速影響另一個系統(tǒng)，導致天然氣系統(tǒng)和電力系統(tǒng)面臨中斷和可靠性挑戰(zhàn)。
儲能系統(tǒng)發(fā)揮重要作用
儲能系統(tǒng)為氣電協(xié)調提供了強有力的解決方案，帶來了天然氣供應系統(tǒng)和電力系統(tǒng)單獨無法實現(xiàn)的靈活性和可靠性。美國東北電力協(xié)調委員會研究指出，盡管提高天然氣儲存和補給能力是確保電力系統(tǒng)可靠性的可行策略，但其存在明顯局限性。
一個關鍵限制是長時間的極端寒冷天氣所帶來的風險。儲能系統(tǒng)通過儲存和調度能源，不依賴于有限的燃料供應，可以直接應對這些挑戰(zhàn)。因此，儲能系統(tǒng)增強了電網(wǎng)的韌性，并在以下方面減輕了供應中斷的影響：
（1）提高業(yè)務靈活性：天然氣發(fā)電雖然通?？煽浚粔蜢`活，其發(fā)電量的增減需要一些時間，限制了其快速響應需求變化的能力。相比之下，儲能系統(tǒng)能在幾秒鐘內(nèi)做出反應，填補這一空白。
（2）實現(xiàn)戰(zhàn)略彈性：儲能系統(tǒng)也可以在優(yōu)化天然氣使用方面發(fā)揮戰(zhàn)略作用。當天然氣變得稀缺或昂貴時（例如在寒潮期間），儲能系統(tǒng)可以放電。通過這種方式改變天然氣資源的使用，因此儲能系統(tǒng)不僅提高了可靠性，還降低了消費者成本。
（3）快速部署以滿足緊急需求：由于許可和監(jiān)管障礙，新建天然氣管道是一個漫長且成本高昂的過程，通常需要數(shù)年才能完成。雖然一些地區(qū)可能仍需建設額外的管道，但儲能系統(tǒng)為短期內(nèi)增強電網(wǎng)可靠性提供了更快、更具擴展性的選擇。通過簡化電網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議和許可流程，儲能系統(tǒng)可以在更短時間內(nèi)部署到位。
在極端天氣事件中，儲能系統(tǒng)在改善氣電協(xié)調方面的價值已經(jīng)得到驗證。在德克薩斯州，冬季風暴的數(shù)據(jù)表明儲能系統(tǒng)如何發(fā)揮關鍵作用，保持電網(wǎng)運營平衡，避免大面積停電。其他市場也出現(xiàn)了類似結果。在加利福尼亞州，儲能系統(tǒng)在熱浪期間管理電網(wǎng)可靠性方面發(fā)揮了重要作用。這些案例展示了儲能系統(tǒng)如何作為一種靈活、快速部署的工具，在極端事件期間降低可靠性風險。
展望未來
隨著能源格局不斷變化，將儲能系統(tǒng)整合到氣電協(xié)調工作中至關重要。監(jiān)管機構和電網(wǎng)運營商必須優(yōu)先考慮激勵儲能部署的政策，簡化并網(wǎng)流程，并確保儲能系統(tǒng)得到合理補償。雖然天然氣在未來幾年仍將是能源系統(tǒng)的重要組成部分，但增加儲能系統(tǒng)將大幅提升靈活性和韌性。通過利用儲能系統(tǒng)協(xié)調天然氣和電力系統(tǒng)，可以更好地應對極端天氣挑戰(zhàn)，保護消費者免受能源成本波動的影響，并確保電網(wǎng)在未來實現(xiàn)更可靠運營。
