抽水蓄能系列10——美國抽水蓄能發(fā)展經(jīng)驗
昨天和大家分享了抽水蓄能系列的第九部分:生態(tài)環(huán)境對抽水蓄能發(fā)展的影響
今天和大家分享第十部分:美國抽水蓄能發(fā)展經(jīng)驗
60 年代到 80 年代前期,美國大規(guī)模批準(zhǔn)和建設(shè)抽水蓄能發(fā)電站,為日益增長的核 能發(fā)電提供調(diào)峰服務(wù)。80 年代后期,由于核電產(chǎn)能下降以及市場不確定性的增加,美國 的抽水蓄能電站建設(shè)接近停滯 (Yang 和 Jackson 2011)。最近幾年,隨著聯(lián)邦及州政府 出臺應(yīng)對氣候變化的方案,美國對清潔能源發(fā)電的硬性需求持續(xù)增長。對輔助服務(wù)的需 求和穩(wěn)定儲能方式的探索使得美國再次將目光投向抽水蓄能 (Victor, 以及其他人 2019)。
1996 年起,美國開始對垂直一體化的公用電業(yè)進(jìn)行體制改革。聯(lián)邦能源管理委員 會(FERC)要求各州在發(fā)電、輸電和配電的各個環(huán)節(jié)都進(jìn)行自由公平競爭,建立開放的電 力批發(fā)和零售市場,規(guī)定廠網(wǎng)分開經(jīng)營,開放輸電網(wǎng)絡(luò),實行電網(wǎng)收費服務(wù)等原則。
北美地區(qū)(美國和加拿大)形成了 9 個區(qū)域輸電組織和獨立系統(tǒng)運營商(RTO/ISO),分別組織建立現(xiàn)貨電能量市場和輔助服務(wù)市場 (陳中飛, 以及其他人 2018)。
抽水蓄能電站按照電力現(xiàn)貨市場規(guī)則同時參與能量市場和輔助服務(wù)市場競爭與買賣,實現(xiàn)收益最大化:
1、能量市場
通過實行二部制電價,實時變動反映抽水蓄能供電價格。
2、輔助服務(wù)市場
抽水蓄能電站參與調(diào)頻、調(diào)峰、備用等輔助服務(wù)產(chǎn)品競價,維護(hù)和保障電網(wǎng)和電力輸送穩(wěn)定。參與輔助服務(wù)市場的收益占抽水蓄能電站總收益的三成到七成不等,對于電站實現(xiàn)收支平衡甚至實現(xiàn)正盈利非常重要 (王科, 以及其他人 2019) (黃業(yè)斌, 以及其他人 2006)。
然而,美國抽水蓄能行業(yè)同時面臨著電力(尤其是輔助服務(wù)市場)市場化、商品化 不足的挑戰(zhàn)??朔樗钅茉谌谫Y環(huán)節(jié)上的劣勢不僅僅需要電力市場的努力,更需要公共和私有部門整體融資環(huán)境從注重短期收益到合理評估長期回報的轉(zhuǎn)變從而實現(xiàn)系統(tǒng)化變革。
因此,美國也正在通過研究探討,推動聯(lián)邦和地方立法進(jìn)一步開發(fā)輔助服務(wù)市場、建立全國通用的方法框架來評價(尚未商品化)的儲能和容量產(chǎn)品價值等 (National Hydropower Association 2018) (Ela, 以及其他人 2013) (Victor, 以及其他人 2019)。
美國抽水蓄能電站的發(fā)展一直受到環(huán)境影響的制約,許多項目甚至在初步可行性研 究階段就因當(dāng)?shù)卣铜h(huán)保團(tuán)體的反對而早早了結(jié) (Yang 和 Jackson 2011)。
抽水蓄能環(huán)境效益的爭議還直接導(dǎo)致美國抽水蓄能項目繁冗的許可申請流程。一個抽水蓄能電站在美國需要長達(dá)10年才能投入運營,包括3到5年聯(lián)邦和項目所在州的環(huán)境合規(guī)調(diào)查,以及3至5年的建設(shè)期。
因此,很少有金融機(jī)構(gòu)愿意為這樣的長期項目提供資金,從而影響了抽水蓄能在美國的發(fā)展 (National Hydropower Association 2018)。
近年來,美國不斷嘗試通過創(chuàng)新降低抽水蓄能電站運行對當(dāng)?shù)氐呢?fù)面環(huán)境影響,實現(xiàn)正環(huán)境效益,例如引入閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(Closed-loop System) (National Hydropower Association 2018)。FERC也認(rèn) 可了閉環(huán)設(shè)計下的抽水蓄能電站對環(huán)境影響較小,考慮將閉環(huán)抽水蓄能項目的許可流程 縮短至兩年 (Federal Energy Regulatory Commission 2017)。
此外,美國的埃爾希諾湖抽水蓄能電站及馬爾昆尼農(nóng)場抽水蓄能電站等,也通過因地制宜的創(chuàng)新設(shè)計力圖實現(xiàn)正環(huán)境效益,為未來的抽水蓄能電站建設(shè)開啟新的思路。
抽水蓄能系列的第十部分的內(nèi)容就分享到這里,明天和大家分享第十一部分的內(nèi)容:日本抽水蓄能發(fā)展經(jīng)驗
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