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霍恩斯代爾儲能系統(tǒng)(Hornsdale Power Reserve，HPR)是特斯拉和開發(fā)商Neoen在澳大利亞南部僅用了100天時間建設(shè)的129MWh電池儲能系統(tǒng)(BESS)，它已經(jīng)對當?shù)氐碾娋W(wǎng)產(chǎn)生了積極影響。
該系統(tǒng)于2017年11月投入使用。Aurecon是一家獨立的工程和基礎(chǔ)設(shè)施咨詢公司，它發(fā)布了一份基于HPR在前365天服務(wù)中的表現(xiàn)的案例研究報告。
這是迄今為止世界上現(xiàn)存最大的鋰電池系統(tǒng)，盡管它的規(guī)模正在被其他項目迅速趕上，這些項目主要是世界各地的大型太陽能+儲能和天然氣峰值替換項目。今年3月，即將卸任的南澳大利亞州州長杰伊•威瑟里爾(Jay Weatherill)宣布將在該州建設(shè)一個140MWh的項目。HPR具有100MW的放電能力，與Hornsdale風(fēng)電場(300MW)共享275kV的網(wǎng)絡(luò)連接點。
100MW容量中，70MW預(yù)留給南澳大利亞政府的系統(tǒng)安全服務(wù)，Neoen可以利用剩余30MW/119MWh的存儲容量參與市場運營。
Aurecon的專家發(fā)現(xiàn)HPR在一年中為系統(tǒng)提供了許多好處，包括消除了電網(wǎng)升級和額外容量的需要。它還能有效地應(yīng)對本地電網(wǎng)上的壓力事件。
Aurecon能源主管保羅•格里森(Paul Gleeson)在一篇支持該報告發(fā)表的博客中表示，自HPR開始實施以來，第一年取得了“不可否認的成功”。
格里森寫道：“這超出了人們的預(yù)期，告訴我們?nèi)绾螌⒃絹碓蕉嗟目稍偕茉醇{入國家電力市場(NEM)。”
運營的第一年包括今年8月的“大型系統(tǒng)安全事件”，當時昆士蘭州和新南威爾士州電網(wǎng)之間的一個互連線路發(fā)生故障，導(dǎo)致昆士蘭州地區(qū)陷入癱瘓。利用快速頻率響應(yīng)(FFR)服務(wù)，HPR能夠?qū)㈦娋W(wǎng)頻率穩(wěn)定在50Hz上下0.15Hz的可接受范圍內(nèi)。Aurecon表示，當8月25日發(fā)生該事件時，HPR“按要求運行”，為所有連接的電力市場區(qū)域提供了重要的頻率支持。
HPR還參與了AEMO的6個頻率控制輔助服務(wù)(FCAS)市場，包括管理頻率總偏差和頻率變化率(RoCoF)。根據(jù)提供的運營數(shù)據(jù)，Aurecon表示，該系統(tǒng)“對FCAS監(jiān)管信號提供了非常快速和精確的響應(yīng)”。相比之下，汽輪機提供的反應(yīng)速度慢得多、精度也低得多，汽輪機一直是平衡這部分電網(wǎng)的傳統(tǒng)手段。
Aurecon表示，HPR極大地增強了FCAS市場的競爭活力，并強調(diào)在2016年和2017年，F(xiàn)CAS的限制意味著必須保留35MW的容量，在此期間增加了近4000萬澳元的監(jiān)管成本。
除了頻率調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)還參與了AEMO和ElectraNet的系統(tǒng)完整性保護方案(SIPS)，該方案在多臺發(fā)電機發(fā)生故障時提供保護，防止本地海伍德連接器的丟失。這是對2016年停電事件的直接回應(yīng)，最終促使了HPR的部署，Aurecon說HPR在向網(wǎng)絡(luò)注入能量方面發(fā)揮了重要作用。在150ms內(nèi)需要放電至100MW。如果此步驟失敗，則系統(tǒng)將用于幫助電網(wǎng)提供卸載。
變化和即將到來的機遇以及它們正在出現(xiàn)的挑戰(zhàn)，Aurecon的作者確實說過，HPR正在進入的許多市場并不是為快速反應(yīng)的儲能技術(shù)而設(shè)計的。正因如此，該咨詢小組表示，監(jiān)管方面的一些變化，可能有助于更好地認識到電池所能提供的服務(wù)。
這可能包括為能源儲存設(shè)立一個單獨的登記類別，包括和太陽能和風(fēng)能配套的設(shè)施，以便簡化登記程序和合并資產(chǎn)的運作。Aurecon表示，更好或更現(xiàn)代的頻率監(jiān)管市場框架設(shè)計也將是可取的。
該咨詢小組還指出了電池——以及其他類似電池的系統(tǒng)——可能提供的一些未來機會或服務(wù)市場。以及上述對FFR市場更好的設(shè)計，其他輔助服務(wù)市場可以重新設(shè)計和儲存能量，緊致協(xié)議可以與電力購買協(xié)議(PPA)打包，可以避免輸電和配電(T&D)網(wǎng)絡(luò)成本和基礎(chǔ)設(shè)施的擴建。Aurecon說，讓可再生能源和分布式能源系統(tǒng)實現(xiàn)電力可調(diào)度，也將是電網(wǎng)電池的另一個更廣泛的潛在用途。
Aurecon為南澳大利亞政府、AEMO和各種網(wǎng)絡(luò)公司提供與HPR項目相關(guān)的技術(shù)咨詢，包括國家能源計劃。Aurecon說，由于化石燃料發(fā)電機已經(jīng)退役，電池是一種資產(chǎn)類型，可以幫助我們向未來可再生能源滲透率更高的電網(wǎng)過渡提供系統(tǒng)安全和穩(wěn)定。
“大規(guī)模電池存儲與可再生能源合作，將成為澳大利亞經(jīng)濟、可靠和可持續(xù)能源未來的關(guān)鍵因素。HPR解決了南澳大利亞電網(wǎng)特定的技術(shù)和市場需求，并作為國家能源計劃的一部分，創(chuàng)建了一個高價值的選項。”
該系統(tǒng)于2017年11月投入使用。Aurecon是一家獨立的工程和基礎(chǔ)設(shè)施咨詢公司，它發(fā)布了一份基于HPR在前365天服務(wù)中的表現(xiàn)的案例研究報告。
這是迄今為止世界上現(xiàn)存最大的鋰電池系統(tǒng)，盡管它的規(guī)模正在被其他項目迅速趕上，這些項目主要是世界各地的大型太陽能+儲能和天然氣峰值替換項目。今年3月，即將卸任的南澳大利亞州州長杰伊•威瑟里爾(Jay Weatherill)宣布將在該州建設(shè)一個140MWh的項目。HPR具有100MW的放電能力，與Hornsdale風(fēng)電場(300MW)共享275kV的網(wǎng)絡(luò)連接點。
100MW容量中，70MW預(yù)留給南澳大利亞政府的系統(tǒng)安全服務(wù)，Neoen可以利用剩余30MW/119MWh的存儲容量參與市場運營。
Aurecon的專家發(fā)現(xiàn)HPR在一年中為系統(tǒng)提供了許多好處，包括消除了電網(wǎng)升級和額外容量的需要。它還能有效地應(yīng)對本地電網(wǎng)上的壓力事件。
Aurecon能源主管保羅•格里森(Paul Gleeson)在一篇支持該報告發(fā)表的博客中表示，自HPR開始實施以來，第一年取得了“不可否認的成功”。
格里森寫道：“這超出了人們的預(yù)期，告訴我們?nèi)绾螌⒃絹碓蕉嗟目稍偕茉醇{入國家電力市場(NEM)。”
運營的第一年包括今年8月的“大型系統(tǒng)安全事件”，當時昆士蘭州和新南威爾士州電網(wǎng)之間的一個互連線路發(fā)生故障，導(dǎo)致昆士蘭州地區(qū)陷入癱瘓。利用快速頻率響應(yīng)(FFR)服務(wù)，HPR能夠?qū)㈦娋W(wǎng)頻率穩(wěn)定在50Hz上下0.15Hz的可接受范圍內(nèi)。Aurecon表示，當8月25日發(fā)生該事件時，HPR“按要求運行”，為所有連接的電力市場區(qū)域提供了重要的頻率支持。
HPR還參與了AEMO的6個頻率控制輔助服務(wù)(FCAS)市場，包括管理頻率總偏差和頻率變化率(RoCoF)。根據(jù)提供的運營數(shù)據(jù)，Aurecon表示，該系統(tǒng)“對FCAS監(jiān)管信號提供了非常快速和精確的響應(yīng)”。相比之下，汽輪機提供的反應(yīng)速度慢得多、精度也低得多，汽輪機一直是平衡這部分電網(wǎng)的傳統(tǒng)手段。
Aurecon表示，HPR極大地增強了FCAS市場的競爭活力，并強調(diào)在2016年和2017年，F(xiàn)CAS的限制意味著必須保留35MW的容量，在此期間增加了近4000萬澳元的監(jiān)管成本。
除了頻率調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)還參與了AEMO和ElectraNet的系統(tǒng)完整性保護方案(SIPS)，該方案在多臺發(fā)電機發(fā)生故障時提供保護，防止本地海伍德連接器的丟失。這是對2016年停電事件的直接回應(yīng)，最終促使了HPR的部署，Aurecon說HPR在向網(wǎng)絡(luò)注入能量方面發(fā)揮了重要作用。在150ms內(nèi)需要放電至100MW。如果此步驟失敗，則系統(tǒng)將用于幫助電網(wǎng)提供卸載。
變化和即將到來的機遇以及它們正在出現(xiàn)的挑戰(zhàn)，Aurecon的作者確實說過，HPR正在進入的許多市場并不是為快速反應(yīng)的儲能技術(shù)而設(shè)計的。正因如此，該咨詢小組表示，監(jiān)管方面的一些變化，可能有助于更好地認識到電池所能提供的服務(wù)。
這可能包括為能源儲存設(shè)立一個單獨的登記類別，包括和太陽能和風(fēng)能配套的設(shè)施，以便簡化登記程序和合并資產(chǎn)的運作。Aurecon表示，更好或更現(xiàn)代的頻率監(jiān)管市場框架設(shè)計也將是可取的。
該咨詢小組還指出了電池——以及其他類似電池的系統(tǒng)——可能提供的一些未來機會或服務(wù)市場。以及上述對FFR市場更好的設(shè)計，其他輔助服務(wù)市場可以重新設(shè)計和儲存能量，緊致協(xié)議可以與電力購買協(xié)議(PPA)打包，可以避免輸電和配電(T&D)網(wǎng)絡(luò)成本和基礎(chǔ)設(shè)施的擴建。Aurecon說，讓可再生能源和分布式能源系統(tǒng)實現(xiàn)電力可調(diào)度，也將是電網(wǎng)電池的另一個更廣泛的潛在用途。
Aurecon為南澳大利亞政府、AEMO和各種網(wǎng)絡(luò)公司提供與HPR項目相關(guān)的技術(shù)咨詢，包括國家能源計劃。Aurecon說，由于化石燃料發(fā)電機已經(jīng)退役，電池是一種資產(chǎn)類型，可以幫助我們向未來可再生能源滲透率更高的電網(wǎng)過渡提供系統(tǒng)安全和穩(wěn)定。
“大規(guī)模電池存儲與可再生能源合作，將成為澳大利亞經(jīng)濟、可靠和可持續(xù)能源未來的關(guān)鍵因素。HPR解決了南澳大利亞電網(wǎng)特定的技術(shù)和市場需求，并作為國家能源計劃的一部分，創(chuàng)建了一個高價值的選項。”
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