Solar Plus 스토리지의 마법 수학

Joseph Daniel, 수석 에너지 분석가

나는 항상 수학적인 사람이었습니다. 나는 그 일관성에서 위안과 위안을 찾습니다. 규칙에 대한 모든 예외가 있는 문법과는 다릅니다. ("y"가 때때로 모음이라는 것은 무엇을 의미합니까?!)

1 더하기 1이 항상 2와 같지 않다는 사실을 알고 얼마나 놀랐는지 상상해 보세요.

글쎄요, 그것은 태양열과 저장 장치의 마법 같은 수학입니다.

약간의 배경

마법의 수학에 도달하기 전에 먼저 이해해야 하는 매우 중요한 개념이 있습니다. 효과적인 하중 전달 능력(ELCC)입니다. 내 동료인 Mark Spech는 읽을 수 있는 주제에 대해 환상적인 블로그를 작성했습니다. 여기에서 지금 확인해 보세요..

ELCC는 정전이 발생할 가능성이 가장 높을 때 수요를 충족할 수 있는 자원의 능력을 평가하기 위해 그리드 계획자가 사용하는 메트릭입니다. 가장 빈번하게 이러한 순간은 순 피크 수요의 시간입니다. 순 피크 수요를 충족하는 것은 조명을 유지하는 데 중요한 부분이므로 그리드 계획자가 장기 리소스 계획을 수행할 때 ELCC와 같은 메트릭을 사용하여 순 피크 수요 10, 20 또는 XNUMX을 충족하기에 충분한 리소스가 있는지 확인합니다. 앞으로 몇 년.

태양열의 경우 ELCC는 약 50%에서 시작할 수 있습니다. 즉, 설치된 태양열의 1메가와트(MW)는 순 피크 수요 동안 XNUMXMW의 전력을 제공할 것입니다.

문제는 그리드에 더 많은 태양열을 추가할수록 다음 MW의 태양열이 순 피크 수요에 기여하는 양이 줄어든다는 것입니다. 이러한 한계 가치 감소 효과는 그리드 계획자에게 잘 알려져 있고 잘 알려져 있습니다. 그래서 그들은 계획을 세울 때 이것을 고려합니다.

풍력, 태양열, 저장 - 각 자원에는 컴퓨터 모델이 그리드가 미래 수요를 충족할 수 있도록 하는 데 사용하는 ELCC 값이 지정됩니다.

전체가 부분의 합보다 큽니다.

"전체는 부분의 합보다 크다"라는 오래된 문구는 저장과 태양열에 대한 마법의 수학에 대한 완벽한 설명입니다.

저장 장치가 있는 태양열의 효과적인 부하 전달 능력은 실제로 태양열의 ELCC에 저장 장치의 ELCC를 더한 것보다 높습니다.

아래의 예는 지역 독점 유틸리티인 PNM(Public Service Company of New Mexico)이 석탄 발전소를 태양열 및 배터리 저장 장치로 교체하기 위해 이미 작업 중인 뉴멕시코 소송에서 나온 것입니다. 이제 회사는 원자력 발전소 지분에 대해서도 동일한 승인을 요청하고 있습니다.

PNM이 진행되는 동안 한 전문가 증인은 피크 부하가 약 8GW인 서비스 지역에 5GW의 태양열을 추가하면 순 피크 부하는 0.6GW만 감소할 것이라고 증언했습니다.

한편, 2.5GW의 스토리지는 그 자체로 1.6GW의 최대 부하 감소에만 기여합니다.

그러나 태양열과 스토리지를 결합하면 부하 감소의 결합된 효과는 2.8GW입니다.

따라서 0.6GW에 1.6GW를 더하면 2.8GW가 됩니다! 그건 추가 0.6GW!

그림 NS-3, 뉴멕시코 규제 위원회(New Mexico Regulation Commission)에서의 Nicolai Schlag의 증언, 사례 번호 21-04-02-UT, p. 11

결국 그렇게 마술적이지 않다

태양열 플러스 저장의 마법 수학은 모자에서 토끼를 꺼내는 마법과 약간 비슷합니다. 마법이 없습니다. 그것은 단지, 그리고 ... 스포일러 경고 ...

토끼는 항상 모자에 있습니다.

그것은 정말 마술이 아닙니다.

그리고 태양열과 저장 장치의 부가적인 이점도 마술이 아니라 자원 다양성의 가치입니다.

태양열 및 풍력과 같은 자원의 경우 ELCC는 순 피크 수요가 발생하는 시간과 같은 다른 변수에 따라 달라집니다. 그러나 그리드에 있는 다른 리소스의 조합에 따라 달라집니다. 그리드에 점점 더 많은 태양열을 추가함에 따라 순 피크 수요는 이전되지만 또한 짧아지므로 스토리지가 제 역할을 하고 순 피크 수요를 충족하는 데 도움이 되기가 더 쉽습니다.

Solar plus 스토리지는 보완적인 자원입니다.

태양열과 풍력도 보완적인 자원입니다. 풍력 플러스 스토리지도 마찬가지입니다. 그리고 그것은 쌍으로 끝나지 않습니다. 예를 들어 Portland General은 풍력 플러스 태양열 플러스 저장 프로젝트.

이러한 이점을 무시하면 재생 에너지 포트폴리오가 실제보다 가치가 떨어지는 것처럼 보이며 유틸리티는 다양성 혜택을 고려하면 더 많은 재생 에너지를 구축할 수 있습니다.

더 나은 모델링 필요

시스템에서 이러한 역학을 설명하는 유틸리티 자원 모델의 능력은 제한 요소가 아닙니다.

제한 요소는 무엇입니까?

변경하려는 모델 운영자의 의지. 유틸리티 회사는 전국의 통합 자원 계획에서 이러한 모델을 실행하는 회사이며 때로는 "모델은 그렇게 할 수 없다. "

먼저, 미래의 도랑을 계획하는 데 필수적인 변수를 모델에서 설명할 수 없으면 새 모델을 구입하십시오.

그리고 두 번째로, 더 자주, 모델이 올바른 입력을 가지고 있다면 이러한 변화를 설명할 수 있습니다. 때로는 유틸리티에서 기꺼이하지 않는 추가 작업이 필요합니다.

하지만 일부는 있습니다. 엑셀 에너지를 섭취하세요. Xcel은 풍력, 태양열 및 저장 수준이 증가하는 그리드에서 풍력, 태양열 및 저장의 ELCC 역학을 설명하기 위해 별도의 분석을 수행하기 위해 컨설턴트 E3를 고용했습니다. 그리고 그 "외생적" 분석이 완벽하지는 않았지만 전력 회사가 모델에 입력을 제공하여 모델링이 이러한 그리드 역학을 설명할 수 있도록 했습니다.

또 다른 옵션은 태양열 및 스토리지를 단일 "하이브리드 자원"으로 모델링하는 것입니다. 이것이 UCS와 다른 많은 그룹이 여러 절차에서 권장한 것입니다. 이 접근 방식에는 장단점이 있지만 확실히 한 가지 장점은 간단하고 직관적인 옵션이라는 것입니다.

그리고 제 블로그를 읽고 있는 유틸리티 계획자라면 다른 아이디어도 환영합니다. 당신은 다른 아이디어를 가지고 있습니다, 나는 대안에 열려 있습니다. 당신이 스스로 하기에는 너무 게으르기 때문에 당신의 모델이 그것을 할 수 없다고 말하지 마십시오.

편집자 주 : 이 게시물의 이전 버전에서는 PNM 최대 수요가 8GW라고 잘못 제안했습니다.

원래에 의해 게시 우려하는 과학자들의 연합, 방정식.

CleanTechnica의 독창성을 인정하십니까? 고려하는 것을 고려하십시오 CleanTechnica 회원, 후원자, 기술자 또는 대사 — 또는 후원자 Patreon.