據(jù)外媒報道,澳大利亞政府為在Victorian Big Battery電池儲能系統(tǒng)進(jìn)行的一項電網(wǎng)慣性測量試驗提供資助,旨在通過運行電池儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)運營狀態(tài)進(jìn)行實時而準(zhǔn)確評估。
澳大利亞將在未來幾年退役以燃煤發(fā)電為主的化石燃料發(fā)電廠。而部署并運營的大量可再生能源發(fā)電設(shè)施除了填補這些發(fā)電廠的發(fā)電量空缺之外,還需要提供保持電網(wǎng)穩(wěn)定運營的慣性。
在維多利亞州部署并運營的Victorian Big Battery電池儲能系統(tǒng)
澳大利亞可再生能源機構(gòu)(ARENA)為Reactive Technologies公司提供143萬澳元(96萬美元)的資金用于電池儲能系統(tǒng)的電網(wǎng)慣性測量試驗,這項試驗將持續(xù)到2024年3月。Reactive Technologies公司是一家開發(fā)電網(wǎng)功能測量工具套件的供應(yīng)商。
該公司成立于芬蘭,并在美國和澳大利亞設(shè)有辦事處,正在為維多利亞運營的300MW/450MWh電網(wǎng)規(guī)模儲能項目Victorian Big Battery電池儲能系統(tǒng)運行GridMetrix數(shù)據(jù)分析軟件,并將其可擴展測量單元(XMU)部署在電網(wǎng)上。
測量的信號將從電池儲能系統(tǒng)發(fā)送到電網(wǎng),而通過軟件分析可擴展測量單元(XMU)的數(shù)據(jù)。作為澳大利亞國家電力市場(NEM)的監(jiān)管機構(gòu),澳大利亞能源市場運營商(AEMO)將查看實時慣性數(shù)據(jù)。
Victorian Big Battery電池儲能系統(tǒng)使用特斯拉Megapack 電池儲能單元構(gòu)建,并于2021年12月上線運營。
Reactive Technologies公司將與澳大利亞能源市場運營商(AEMO) 合作開展這一試驗,此次試驗還將得到維多利亞州政府的能源、環(huán)境和氣候行動部(DEECA)、墨爾本大學(xué)的墨爾本能源研究所以及該電池儲能系統(tǒng)的開發(fā)商和所有者、法國獨立電力生產(chǎn)商(IPP) Neoen公司的支持。
以逆變器為基礎(chǔ)的可再生能源發(fā)電設(shè)施(例如太陽能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施),可以為電網(wǎng)提供所謂的“合成慣性”或“虛擬慣性”:可以通過逆變器提供合成慣性,而不是來自熱電廠同步發(fā)電機的物理慣性。
在2022年2月發(fā)表的一篇有關(guān)儲能系統(tǒng)的博客文章中,SMA公司美洲產(chǎn)品經(jīng)理Blair Reynolds解釋了它的工作原理:“慣性指的是電力系統(tǒng)對頻率變化的自然阻力,如果大型發(fā)電廠或輸電系統(tǒng)出現(xiàn)故障,頻率變化可能會下降,這就是電力系統(tǒng)內(nèi)部的慣性,可以讓電網(wǎng)有時間通過減少意外事件之后的變化率來重新平衡電力供需。因此,慣性是衡量電力系統(tǒng)對突然變化具有彈性的一個很好指標(biāo)?!?/p>
基于逆變器的可再生能源發(fā)電設(shè)施不僅可以快速檢測頻率偏差,并響應(yīng)電力系統(tǒng)不平衡,還可以模仿傳統(tǒng)發(fā)電機提供所需的慣性。
這使得發(fā)電資產(chǎn)從“電網(wǎng)跟隨”(即依賴于與外部電網(wǎng)的快速同步以嚴(yán)格控制其有功和無功輸出)轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娋W(wǎng)形成”。
通過為電池儲能系統(tǒng)配備先進(jìn)的逆變器,可以起到這一作用。澳大利亞可再生能源機構(gòu)(ARENA)為總計2GW/4.2GWh的8個大型電池儲能項目提供了資助,這些電池儲能項目將配備先進(jìn)的并網(wǎng)逆變器,將具備電網(wǎng)慣性功能。
澳大利亞可再生能源機構(gòu)(ARENA)于2022年12月從收到的54份申請中做出了選擇。雖然該機構(gòu)最初為實施這一試驗方案提供1億澳元資金,但最終決定將提高到1.76億澳元。
“電網(wǎng)形成”也可以進(jìn)行改造。在此之前的幾個月,Neoen公司另一個電池儲能項目——在南澳大利亞運營的霍恩斯代爾電池儲能系統(tǒng)安裝了先進(jìn)的逆變器。該儲能系統(tǒng)的規(guī)模為個150MW/193.5MWh,用于提供各種電力服務(wù),例如頻率控制輔助服務(wù)(FCAS),而現(xiàn)在也可以提供慣性服務(wù)。
Reactive Technologies公司表示,預(yù)計到2040年,澳大利亞三分之二的燃煤發(fā)電廠將會關(guān)閉,因此使用傳統(tǒng)工具跟蹤和評估電網(wǎng)慣性變得更加困難。該公司采用的測量工具將在一系列條件下進(jìn)行評估,包括在維多利亞州的太陽能和風(fēng)力發(fā)電充足時期以及電力需求峰值期間。
澳大利亞可再生能源機構(gòu)(ARENA)首席執(zhí)行官Darren Miller表示:“連續(xù)測量慣性將變得非常有價值,因為它將有助于電網(wǎng)穩(wěn)定運行,并最終能夠采用更多的非同步發(fā)電設(shè)施的電力,例如太陽能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施。
Reactive Technologies公司開發(fā)的測量工具可以改變澳大利亞國家電力市場(NEM)的電網(wǎng)管理方式。通過向澳大利亞能源市場運營商(AEMO提供實時數(shù)據(jù),可以優(yōu)化客戶端發(fā)電狀況,這已被證明為澳大利亞電網(wǎng)提供了多達(dá)30%的慣性。