爱达荷国家实验室研究表明:虚拟水库可以提高小水电设施的灵活性

2019-03-14 16:24  浏览:285  

新的研究表明,小型河流(ROR)水电项目可以提供与基于水库的水电站一样多的基本负荷稳定性,同时对实时电网和市场变化具有高度响应性。这意味着,随着美国寻求在不影响可靠性的情况下扩大可再生能源,选择一种更灵活(和盈利)的水电,不涉及水坝。

爱达荷国家实验室正在领导一项研究工作,评估ROR水电通过与能量存储系统集成提供电网平衡的能力。2017年,水力发电厂在美国的电力产量约占7% - 约占全国可再生能源的40%。其中三分之二的303,000 GW来自拥有水库的水坝。然而,最后29%来自ROR项目。

ROR水力发电根据任何一天的水流量间歇性地产生电力。由美国能源部水力技术办公室资助的综合项目正在探索使用储能设备为ROR水电站增加储存的方法。集成存储可以通过按需提升或降低功率来增强ROR功率。

存储选项包括:

· 电池,可提供比其他选项更长的持续时间的能量。

· 飞轮,涉及重型轴安装旋转盘,当电能施加到它们时加速。当需要能量时,飞轮减速并且动能转换回电能。

· 超级电容器,最好提供电荷,以应对持续几秒到几分钟的短期电源间隙。它们可以快速充电。

· 将超级电容器或飞轮与电池配对可以减少电池压力,从而延长使用寿命。

综合项目的第一阶段证实,ROR水电与储能系统相结合可以像水库水电一样灵敏。一个测试案例表明,由于ROR水电站可以为电网提供额外服务,因此有可能将ROR水电收入增加12%至16%。

第二阶段将包括该技术的两个现场演示。第一次现场演示将是一个黑启动测试,以证明具有能量存储的ROR水电站可以在没有传输系统辅助的情况下恢复电力。来自爱达荷瀑布电力公司和另一家公用事业公司的现场演示的经验教训将用于改进技术并最终证明其在现实条件下的可靠性。

Idaho Falls Power是一座城市公用事业公司,在蛇河上有四座ROR水电站。对于小型水电站来说,黑启动能力是必不可少的,能够在大面积延长停电的情况下操作微电网为关键负载供电。该测试将研究在黑启动期间为系统提供足够的频率和电压稳定所需的能量存储量。

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