主要观点总结
本文介绍了加州在应对分布式能源带来的挑战、利用电池储能应对可再生能源波动性、应对大规模分布式光伏并网提升电力系统韧性、虚拟电厂和车网互动等方面的经验和策略。通过采访加州独立系统运营商运营政策与分析总监Bradley Bouillon,文章详细阐述了加州电网的运营模式、面临的挑战以及未来的发展方向。
关键观点总结
关键观点1: 分布式能源带来的挑战和应对策略
加州分布式能源(如屋顶光伏)给传统电网运行带来了挑战,如波动性、不可调度性。加州通过建立市场机制、投资项目和精准调节等方式应对这些挑战。
关键观点2: 电池储能的作用
电池储能是加州保持电网稳定的重要调节工具。通过吸收和释放电力,电池储能有助于缓解“鸭子曲线”问题,增强电网的灵活性和可靠性。
关键观点3: 市场调整与灵活爬坡服务
为了应对可再生能源大规模并网带来的挑战,加州在市场设计上做了一些调整,如引入爬坡服务市场。灵活爬坡是一种根据地理节点设计的服务,旨在应对可再生能源大规模并网带来的调节挑战。
关键观点4: 国际合作与学习
Bradley Bouillon对国际大电网委员会发布的储能白皮书表示关注,认为这有助于全球其他电力系统运营商减少试错成本,避免走弯路。他还对深圳供电局的虚拟电厂探索印象深刻,表示车网互动是一个重要潜力领域。
正文
编辑 陈仪方
审核 姜黎
2024年以来,美国加州在绿色电力发展上成效显著,自3月8日起的144天中有100天实现了部分时间
100%由可再生能源供电。与此同时,加州分布式光伏规模庞大,其波动性和不可调度性给电网运行带来诸多挑战。
“鸭子曲线”曾是加州电力系统净负荷的典型特征,随着光伏等可再生能源的进一步发展,如今,曲线的变化给电网运营商带来了经济和运行方面的双重难题。加州独立系统运营商(CAISO)在应对这些问题上采取了一系列措施,也积累了不少经验。
加州如何利用电池储能应对可再生能源波动性?面对分布式能源带来的“看不见”的挑战,CAISO有哪些具体的应对策略?在高比例新能源并网的背景下,电网的未来发展方向是什么?围绕这些问题,在2025年4月7日至9日举行的国际特大电网运营商组织(GO15)2025年理事会年会期间,《南方能源观察》(以下简称“eo”)采访了加州独立系统运营商运营政策与分析总监Bradley Bouillon。
分布式能源带来看不见的挑战
eo:加州分布式能源(如屋顶光伏)对传统电网的运行带来了哪些挑战?
Bradley Bouillon:
屋顶光伏和公用事业规模的光伏是有所区别的。从CAISO的角度来看,公用事业规模的光伏是由我们控制的,我们了解它的出力情况,并可对其进行监控,这类光伏具有可观测和可调控性。而分布式光伏不在我们的监控范围,我们只能大致知道它们的发电量,无法进一步掌握具体情况。对我们而言,分布式光伏被视为减少的负荷(Reduction in load)。由于我们无法看到分布式光伏的实时数据,其波动性就成为我们面临的一大挑战,我们需要依赖市场机制来调节这部分波动。
总体而言,加州比较幸运,因为电网中有大量的公用事业规模光伏(约22000兆瓦),也有市场机制来支持这些资源的调节,情况较为有利。因此,加州更加专注于确保这些波动性保持在可控范围内。尤其在预测方面,我们投入了大量时间和精力,CAISO有专门的气象团队负责支持这一工作。
eo:总体上,加州公用事业规模的光伏比分布式装机大?
Bradley Bouillon:
对,我们大约有22000兆瓦的公用事业规模光伏,分布式大概是20000兆瓦,整个电网里约有40000到42000兆瓦的太阳能装机。
eo:在分布式能源渗透率增长的背景下,电网的运营模式应该如何进行调整?
Bradley Bouillon:
在像加州这样地域广阔、资源多样的地区引入分布式能源,确实给电网运行带来了新的挑战。加州地理跨度大,能源类型丰富,因此电力系统很复杂。
不过,从另一个角度看,这种多样性本身是积极的。因为像天气变化这类影响太阳能输出的不确定因素,往往集中于特定区域。能源资源的多元分布,有助于在系统层面实现互补和平衡。
当然,分布式能源的大量接入也加剧了电网运行的波动性。因此,我们必须在系统调度中更主动地应对这一挑战。我们正在通过建立更灵活的辅助服务市场来缓解这种波动,同时依赖更精确的负荷和发电预测,降低由不确定性带来的风险。
大规模分布式光伏并网,