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展望未来:西方的可靠性和资源充足性

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高级资源充足分析 西部电力协调委员会(WECC)

在电力和天然气公用事业方面有丰富经验,擅长综合资源规划、成本效益测试和能源效率项目管理和设计。我充满激情……

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  • 2021年2月19日
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本文是《行业状况》2021年特刊的一部分,点击这里了解更多

纵观西方多样化的能源组合,近年来已显示出从大型基载资源(如煤炭、核能)向更多可再生资源的转变。这一转变需要新的资源规划方法。作为回应,西部电力协调委员会(WECC)开发了一种进行资源充分性评估的概率工具,交互式门户检视不同的未来资源情景,以及对未来10年资源充足程度的整体互连评估。这种评估被称为西方资源充分性评估或者西方评估。根据西方评估的结果,由于系统的可变性越来越大,传统的资源规划将不足够。如果我们想保持高水平的资源充足性,就必须改变资源规划方法和实践。

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西区评估是对整个西区互连网络未来10年的资源充足率进行每小时一次的概率分析。WECC根据从平衡机构(BA)收集的描述其需求和资源预测的数据制定了评估。它评估了两种情况:一种是独立的情况,即每个地区必须在不进口的情况下满足自己的需求;以及进口情景,在这种情况下,各地区可能会使用进口来满足需求。对于五个子区域的每一个情景,WECC都开发了三种变体。首先看现有资源;第二次增加Tier 1资源,即尚未可用但正在建设的资源,然后是Tier 2资源,即处于某种收购状态,但尚未开始建设。这些场景强调了广泛的未来资源可能性,包括已知和预期的资源退役,以及通过在场景变化中忽略第1层或第1层和第2层资源而获得的未来资源的已知-未知情况。

ODITY (one-day in ten years)阈值是指每10年发生一次负载损失事件的容忍水平。ODITY阈值转换为在10年期间资源充足的可能性为99.97%。在对未来负荷、资源和进口最乐观的假设下,在所有研究的10年里,仍有几个小时的互联不满足ODITY阈值。西南沙漠(DSW)和西北电力池-中部(NWPP-C)子区域,以及加州和墨西哥(CAMX)子区域的南加州部分是最大的未服务负荷风险。

例如,西部评估的一项调查结果显示,在使用所有现有的Tier 1和Tier 2资源(最乐观的发电可用性假设集)的进口情景下,到2021年,分地区可能有1到8个小时无法满足维持ODITY阈值所需的规划储备边际。随着有关资源建设和依赖进口的假设走向更现实的一端,结果会变得更糟。

另一项发现表明,资源规划的历史方法如果不变,将导致资源充分性的显著退化。资源规划的典型确定性方法是找到峰值需求时间,应用一个平坦的、固定的规划储备边际,并将此信息与预期发电能力进行比较。这种方法假定,当需求最高的时段资源充足时,所有其他时段资源也充足。以前,这种方法是成功的,因为系统可变性很低,所以实体可以依赖一致的资源可用性。

展望未来,随着可变性的增加,进口发电可用性的确定性降低,对进口的依赖变得更加不稳定。过剩发电的可用性降低,加上进口需求的增加,可能导致多个实体依赖同一种进口资源。

为了实现高水平的系统可靠性,WECC在西方评估中提供了建议。规划实体及其监管机构需要考虑的一种调整是,从固定的规划储备边际转向概率确定的边际。随着可变性的增长,动态规划储备边际将更好地确保所有时间的资源充足性。

WECC赞同每年在互联互通基础上协调区域资源规划的努力,以避免对同一进口的重叠依赖,并使分区域在整个互联互通背景下对进口可用性的假设具有透明度。

第一个WECC西部评估的一部分包括进一步的调查结果和建议。每个子区域的深入分析和结果将于1月29日发布西南部沙漠地区,2月12日发布加州-墨西哥地区,2月26日发布西北部地区。WECC期待与利益相关者就资源充分性进行合作(例如通过资源充足论坛),并扩大参与,以满足西方不断发展的大容量电力系统的需求。

讨论
马特·切斯特的照片
马特·切斯特 2021年2月19日

WECC赞同每年在互联互通基础上协调区域资源规划的努力,以避免对同一进口的重叠依赖,并使分区域在整个互联互通背景下对进口可用性的假设具有透明度。

本周尤其如此。你认为有什么教训可以帮助防止ERCOT的情况?

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阿曼达·萨金特 2021年2月19日

马特,谢谢你的评论!
也许,将动态规划储备边际纳入综合资源规划的风险评估和经济资源获取成本效益分析,有助于展望未来,向上和向下变化,以反映需求和发电的变化概率不断增加(这反映了能源格局的转变)。

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迈克尔·凯勒 2021年3月1日

也许我们可以简化这一点:(1)不要把所有的鸡蛋放在一个篮子里,(2)不要向政治议程卑躬屈膝,(3)利用经济和技术常识来确保人们拥有可靠、合理清洁和价格合理的能源。

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谢谢阿曼达的文章!
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