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能源部长的信 - 抽水蓄能
MC-994-2023-957 2024 年 1 月 9 日 莱斯利·加林格女士 总裁兼首席执行官 独立电力系统运营商 1600—120 Adelaide Street West Toronto ON M5H 1P1 尊敬的加林格女士： 我要感谢您和独立电力系统运营商 (IESO) 的团队为政府确定的关键政策举措所做的持续努力，这些举措是“推动安大略省增长”计划的一部分，旨在满足该省在 2030 年代及以后向清洁电力系统过渡的同时不断增长的电力需求。 正如 IESO 的脱碳途径研究所示，到 2050 年，安大略省的电力系统的容量可能需要翻一番，才能让该省走向净零电网。 长时储能可以在满足电力系统需求方面发挥重要作用，包括实现更大程度的间歇性可再生能源发电的整合和补充未来的核能发电。我要感谢 IESO 于 2023 年 9 月 29 日提交的初步报告，其中包含对两个抽水蓄能 (PS) 提案的分析，即 TC Energy 和 Saugeen Ojibway Nation (SON) 的安大略 PS 项目以及安大略发电公司 (OPG) 和 Northland Power 的 Marmora PS 项目，以及 2023 年 11 月 30 日的附录，其中包含基于项目发起人提供的修订信息对安大略 PS 项目的最新分析。在报告中，IESO 指出，根据目前提议的成本结构，PS 项目与目前可用的替代方案（包括电池存储或其他非排放资源组合）相比并不占优势，因此这两个 PS 项目都无法为安大略省的电力系统或纳税人带来净收益。同时，IESO 承认，如果这些项目能够在为系统创造价值的时间表内完成，它们可能有助于增强安大略省供应组合的多样性。
利用人工智能检测电池故障迹象的技术开发
编号 测试电池模块 条件 B3M2 新模块 使用新电池单元的模块 B3M8 带电阻的模块 带有放电电阻（大电阻）的模块，连接到 1 个单元 B9M5 不带平衡器的模块 已拆除平衡器的模块 B9M11 4 芯新模块 带有 12 个单元中的 4 个新单元的模块 B11M11 带电阻的模块 带有放电电阻（小电阻）的模块，连接到 1 个单元，并在一定时间后打开放电电路 B12M5 8 芯新模块 带有 12 个单元中的 8 个新单元的模块 B12M8 带电阻的模块 带有放电电阻（中电阻）的模块，连接到 1 个单元
2024 年印度抽水蓄能项目
印度抽水蓄能项目 (PSP) 市场正在快速扩张，因为它在可再生能源丰富的电网中对于维持电网稳定性至关重要。随着政策的出台、审批的加快，甚至拍卖的进行，私营部门、国有发电公司和国有企业的开发商都宣布了一系列 PSP 项目。因此，水电生产商、可再生能源公司、制造商和技术提供商以及公用事业公司在这个领域都拥有巨大的机会。
加压空气增强抽水蓄能水电
这项工作由 UT-Battelle, LLC 运营的橡树岭国家实验室撰写，并由能源部水力发电技术办公室的 HydroWIRES 计划提供支持，合同号为 DE-AC05-00OR22725。美国电力系统正在迅速发展，为水电行业带来了机遇和挑战。虽然风能和太阳能等可变可再生能源的部署不断增加，使美国许多地区都拥有了低成本的清洁能源，但它也需要能够储存能源或快速改变其运营方式的资源，以确保电网的可靠性和弹性。水电（包括 PSH）不仅是大量低成本可再生能源的供应商，而且是电网规模灵活性的来源，也是其他可再生能源发电源的力量倍增器。要实现这一潜力，需要在多个领域进行创新：将新运营纳入规划和许可决策，预测新的运营和管理 (O&M) 模式和成本以防止意外停电，以及设计新的涡轮机和控制系统，以实现快速响应和频繁爬坡，同时保持高效率。 2019 年 4 月，美国能源部水力技术办公室 (WPTO) 启动了 HydroWIRES 计划 1，旨在了解、支持和改善水电和抽水蓄能水电 (PSH) 对快速发展的美国电力系统的可靠性、弹性和整合的贡献。水电（包括 PSH）的独特特性使其非常适合提供一系列存储、发电灵活性和其他电网服务，以支持可变可再生资源的经济高效整合。HydroWIRES 因与美国能源部国家实验室的密切合作而出名。五个国家实验室——阿贡国家实验室、爱达荷国家实验室、国家可再生能源实验室、橡树岭国家实验室和太平洋西北国家实验室——作为一个团队提供战略见解并建立与 HydroWIRES 产品组合以及美国能源部和国家实验室更广泛的工作（如电网现代化计划）之间的联系。 HydroWIRES 计划下的研究工作旨在通过开发数据、分析、模型和技术研发来提高水电业主和运营商、ISO/RTO、监管机构、原始设备制造商和环保组织的能力并为他们的决策提供参考，从而使他们受益。有关 HydroWIRES 的更多信息，请访问 https://energy.gov/hydrowires
水力抽水蓄能系统的制定和应用
我们提出了一个经过校准的英国电力市场机组承诺调度模型，该模型应用于英国现有的四个水力抽水蓄能 (PS) 站的经济分析。更多可变可再生电力 (VRE) 会增加 PS 利润，具体数额取决于发电结构。在煤炭占很大比例的情况下，VRE 每增加 1 个百分点 (pp) 可使 PS 总利润平均增加 2.3 pp。在更灵活的系统中，要实现类似的盈利能力，风能和太阳能占供应量的比重应上升到 60% 以上。灵活性不强且 VRE 高的煤炭会增加价格波动，从而推动 PS 套利收入。更高的系统灵活性可以平滑 VRE 变化并限制 PS 价格套利，从而增加 PS 平衡和辅助服务收入的作用。 2015 年至 2022 年期间，22 个 PS 站在管理输电限制方面表现不佳，但在 2022 年提供了 18% 的快速备用、响应和其他备用服务。将价格套利的模拟收入和 2022 年的平衡和辅助服务收入与持续的固定成本相加，表明现有的四个 PS 站利润颇丰。然而，如果没有更多的平衡和辅助服务市场机会，这些收入将不足以支付新的 600 兆瓦 PS 站的资本支出和运营支出。
抽水蓄能发展——当前趋势和未来……
离河闭环抽水蓄能计划克服了许多挑战。这些计划的上游水库位于山丘或高原上，而不是河谷中，这大大增加了水头。水库通常也很小，大约几十到几百公顷。这减少了对环境的影响和管理大型洪水事件的需要，从而大大降低了建设成本。这些项目远离主要河流，可能也不涉及任何州际问题。此外，远离主要河流的水库不需要巨大的水坝和泄洪道/结构和清淤室。因此，与传统的 PSP 相比，这些项目可以更快地完成，成本要低得多。离河抽水蓄能项目 (OS-PSP) 可以为我国未来的需求提供电力，而不会影响现有的水/灌溉系统或河流流域。它们有望在实现可再生能源容量增加目标方面发挥重要作用。
斯洛伊抽水蓄能电站重建
抽水蓄能系统有两个蓄水池，其中一个蓄水池高于另一个蓄水池。传统上，当电力需求旺盛时，就会使用抽水蓄能系统。然而，随着我们转向间歇性可再生能源发电（如陆上和海上风电）比例更高的电力系统，抽水蓄能系统将在风力发电量超过需求时“储存”风力发电量，并在风力发电量无法满足需求时使用这些电力满足需求方面发挥重要作用。
提高中国抽水蓄能 (PHS) 的灵活性
中华人民共和国的脱碳目标雄心勃勃，其实现依赖于大规模部署可变可再生能源 (VRES)，例如风能和太阳能。VRES 的高渗透率可能会导致电网平衡问题，可以通过增加系统的转移灵活性容量（即安装额外的电力存储）来弥补。抽水蓄能 (PHS) 是全球范围内最普及的电力存储技术，也是唯一完全成熟的长期电力存储解决方案。中国已经拥有全球最高的 PHS 容量，并计划在 2030 年前大幅增加其容量。本研究基于国际水电协会“抽水蓄能跟踪工具”提供的数据，调查了中国现有和未来 PHS 机组的技术改进潜力，旨在采用能够更好地应对平衡 VRES 生产任务的先进 PHS 解决方案。此外，还制定了政策建议，以促进、推动和支持采用这些先进的 PHS 解决方案。
抽水蓄能电站的现有和新建布置
随着风能和太阳能等可变可再生能源的整合，能源行业正在经历重大转型。这些能源随时间、日、季和年而变化；因此，需要短期和长期储能技术来保证电力的平稳和安全供应。本文批判性地回顾了现有的抽水蓄能电站类型，强调了每种配置的优缺点。我们提出了一些创新的抽水蓄能安排，这增加了找到合适地点建造大型水库以长期储存能源和水的可能性。在赞比西河上游流域的案例研究中，对一些建议的安排进行了比较，该地区由于地势平坦、气候干旱，储水能力受到很大限制。结果表明，建议的短期和长期循环组合抽水蓄能安排可能是可行的储能解决方案，并将储水成本降至接近零。
抽水蓄能电站的现有和新建布置
提高区域供水安全或实现流域间水平衡。用于跨流域调水的PHS厂通常具有较长的隧洞或使用上游水库作为运河，以促进流域水位转换，例如澳大利亚的雪山计划[38]和美国的大古力水坝[39,40]。