越来越多的可再生能源使用需要足够的网格灵活性来解决发电的不确定性和可变性。先前的研究表明,加热和功率(CHP)系统可能支持网格灵活性,但它们不考虑操作时间。在本文中,我们使用了CHP操作数据,并确定了来自所有七个美国独立系统运营商(ISOS)和区域传输组织(RTOS)的各个领域(例如公用事业,独立电力生产商,商业和工业)的CHP容量的年度和每月可用性。此外,我们估计纽约州的五种设施类型(即医院,大学,酒店,办公室和制造业)中安装了每小时的CHP可用性。结果表明,无论ISO/RTO,行业或季节如何,2019年未充分利用已安装的CHP容量(0.7 - 8.7 GW)的40%以上;结果在2018年相似。这款可用的CHP容量最多占ISO/RTO峰值电气需求的9%,通过避免新的天然气燃烧或联合循环涡轮机的安装成本,这可能会节省高达160亿美元的成本。为了利用可用的CHP能力来增强电网灵活性,我们建议采取不同的政策影响,包括CHP所有者和电网运营商之间的灵活合同长度,改进的市场设计以及简化的互连标准。
以下报告由 Astrapé Consulting 制作,旨在响应纽约独立系统运营商 (NYISO) 提出的边际 ELCC 容量认证提案,并得到其市场监测部门 (MMU) 的支持,用于其远期容量拍卖。Astrapé Consulting 负责人拥有数十年为美国和欧洲许多最大的公用事业公司和监管机构提供电力系统规划服务、资源充足性研究和有效负荷承载能力 (ELCC) 研究的经验。Astrapé 的客户包括 MISO、ERCOT、SPP、AESO、杜克能源、Progress Energy、南方公司、TVA、太平洋煤气电力公司、路易斯维尔煤气电力公司、桑蒂库珀、CLECO、PNM、FERC、NARUC、EPRI、PJM 和加州公共事业委员会。除了咨询服务外,Astrapé 还拥有并授权概率模拟工具 SERVM(战略能源与风险评估模型),该模型是北美大多数独立系统运营商 (ISO) 的主要资源充足性工具,并已被全国各地的公共服务委员会用于和审查各种风险和经济分析。
摘要 本文介绍了一种由太阳帆推进的小型卫星任务概念,用于拦截并可能与新发现的瞬时星际物体 (ISO) 会合。该任务概念源自一项技术演示任务的提案,该任务旨在高速离开太阳系,最终到达太阳引力透镜的焦点区域。ISO 任务概念是将太阳帆飞向围绕太阳的保持轨道,当 ISO 轨道得到确认后,让帆飞行器达到超过 6 AU/年的逃逸速度。这将允许对新的 ISO 发现做出快速反应,并在距太阳 10 AU 以内进行拦截。两种新的行星际技术可用于实现此类任务:i) 行星际小型卫星,例如 MarCO 任务所展示的卫星,以及 ii) 太阳帆,例如 LightSail 和 IKAROS 任务所展示的卫星,以及为 NEA Scout 和 Solar Cruiser 任务开发的卫星。当前的技术工作表明,在十年内,此类任务已经可以飞行并到达穿越太阳系的 ISO。它可能使首次接触 ISO 时能够进行成像和光谱分析,测量尺寸和质量,从而可能提供有关该物体起源和成分的独特信息。可以使用类似的方法返回样本。
可变可再生能源(VRE)尚未有意义地参与美国辅助服务(AS)市场。vre参与AS Markets可以为VRE资源所有者提供新的收入来源,以抵消能源和容量价值的下降,并为电力系统运营商解决新兴系统限制的新工具。本文使用价格制剂调度模型和历史价格来估算独立和混合(电池配对)VRE参与AS市场的经济价值,从资源所有者和电力系统的角度来看,在美国七个独立系统操作员和区域传输机构(ISO/RTO)市场中的每个人中的每个人中,均设有良好的服务价格。在ISO/RTO市场中,平均(2015 - 2019年)模拟了电力调节市场参与的增量收入为0.0 - 2.9/MWH( + 0 - 无参与的收入的 + 0 - 15%)的独立VRE所有者和$ 1 - 33/MWH( + 1 - 69%)的Hybrid VRE所有者。但是,ISO/RTO储备市场相对较薄,并且有可能被目前处于ISO/RTO互连队列中的储能项目饱和。在大多数市场中,独立和混合动力VRE可以在高电力监管价格的时期内提供电力法规储备,这表明VRE参与AS市场可能具有较高的系统价值。分析强调了单独的向上和向下功率调节产品的相关性,并表明ISOS/RTO可能会考虑最初专注于启用AS的混合VRE提供。
可变可再生能源(VRE)尚未有意义地参与美国辅助服务(AS)市场。vre参与AS Markets可以为VRE资源所有者提供新的收入来源,以抵消能源和容量价值的下降,并为电力系统运营商解决新兴系统限制的新工具。本文使用价格制剂调度模型和历史价格来估算独立和混合(电池配对)VRE参与AS市场的经济价值,从资源所有者和电力系统的角度来看,在美国七个独立系统操作员和区域传输机构(ISO/RTO)市场中的每个人中的每个人中,均设有良好的服务价格。在ISO/RTO市场中,平均(2015 - 2019年)模拟了电力调节市场参与的增量收入为0.0 - 2.9/MWH( + 0 - 无参与的收入的 + 0 - 15%)的独立VRE所有者和$ 1 - 33/MWH( + 1 - 69%)的Hybrid VRE所有者。但是,ISO/RTO储备市场相对较薄,并且有可能被目前处于ISO/RTO互连队列中的储能项目饱和。在大多数市场中,独立和混合动力VRE可以在高电力监管价格的时期内提供电力法规储备,这表明VRE参与AS市场可能具有较高的系统价值。分析强调了单独的向上和向下功率调节产品的相关性,并表明ISOS/RTO可能会考虑最初专注于启用AS的混合VRE提供。
4 ID。 在第27页;另请参见ID。 在第160页,第163页中(讨论最终规则如何增强竞争并通过要求RTOS/ISOS允许在批发和零售或多个批发计划中参与分布式能源来提高可靠性)。 5 ID。 在第26页;另请参见ID。 在第29页中(发现这一最终规则的改革将“增强RTO/ISO市场的竞争力和效率”)。 6 ID。 pp 26,29。 7 FERC员工,国家对需求响应潜力的评估,Brattle Group等。 在27-28(2009年6月)(“ [全面参与]场景下的高峰需求减少到2019年为188 GW,与没有需求响应计划的场景相比,2019年的高峰需求降低了20%。 8美国能源信息管理局的年度电力报告(2019年),https://www.eia.gov/ectricity/annual/anlual/pdf/pdf/epa.pdf,at TBL 1.2(“美国,2008年 - 2018年的摘要统计数据”);另请参见2019年对需求响应和高级计量的评估,FERC员工报告,13-17(2019)(零售和批发需求响应,每个报告年度约30,000 MW)。4 ID。在第27页;另请参见ID。在第160页,第163页中(讨论最终规则如何增强竞争并通过要求RTOS/ISOS允许在批发和零售或多个批发计划中参与分布式能源来提高可靠性)。5 ID。 在第26页;另请参见ID。 在第29页中(发现这一最终规则的改革将“增强RTO/ISO市场的竞争力和效率”)。 6 ID。 pp 26,29。 7 FERC员工,国家对需求响应潜力的评估,Brattle Group等。 在27-28(2009年6月)(“ [全面参与]场景下的高峰需求减少到2019年为188 GW,与没有需求响应计划的场景相比,2019年的高峰需求降低了20%。 8美国能源信息管理局的年度电力报告(2019年),https://www.eia.gov/ectricity/annual/anlual/pdf/pdf/epa.pdf,at TBL 1.2(“美国,2008年 - 2018年的摘要统计数据”);另请参见2019年对需求响应和高级计量的评估,FERC员工报告,13-17(2019)(零售和批发需求响应,每个报告年度约30,000 MW)。5 ID。在第26页;另请参见ID。在第29页中(发现这一最终规则的改革将“增强RTO/ISO市场的竞争力和效率”)。6 ID。 pp 26,29。 7 FERC员工,国家对需求响应潜力的评估,Brattle Group等。 在27-28(2009年6月)(“ [全面参与]场景下的高峰需求减少到2019年为188 GW,与没有需求响应计划的场景相比,2019年的高峰需求降低了20%。 8美国能源信息管理局的年度电力报告(2019年),https://www.eia.gov/ectricity/annual/anlual/pdf/pdf/epa.pdf,at TBL 1.2(“美国,2008年 - 2018年的摘要统计数据”);另请参见2019年对需求响应和高级计量的评估,FERC员工报告,13-17(2019)(零售和批发需求响应,每个报告年度约30,000 MW)。6 ID。pp 26,29。7 FERC员工,国家对需求响应潜力的评估,Brattle Group等。在27-28(2009年6月)(“ [全面参与]场景下的高峰需求减少到2019年为188 GW,与没有需求响应计划的场景相比,2019年的高峰需求降低了20%。8美国能源信息管理局的年度电力报告(2019年),https://www.eia.gov/ectricity/annual/anlual/pdf/pdf/epa.pdf,at TBL 1.2(“美国,2008年 - 2018年的摘要统计数据”);另请参见2019年对需求响应和高级计量的评估,FERC员工报告,13-17(2019)(零售和批发需求响应,每个报告年度约30,000 MW)。
摘要 — 由于电力行业的发电充足率标准较高,一些峰值容量在一年中只能运行有限的时间,可能无法获得足够的能源收入来满足其固定成本。当能源价格受到限制以减轻市场力量时,情况尤其如此。美国东北部的独立系统运营商 (ISO) 已对此问题作出回应,为负荷和已安装容量市场建立了容量义务,从而为发电机提供了容量收入来源。美国东北部的已安装容量 (ICAP) 市场是对这种需要额外激励来建设发电厂的需求的回应。美国联邦能源管理委员会 (FERC) 已接受 PJM 互联公司 (PJM) 的提议,即用基于需求曲线的系统取代目前对负荷服务实体 (LSE) 施加的固定 ICAP 要求,其中 ISO 将负责代表 LSE 获取“剩余”容量。当备用裕度较小时,需求曲线方法支付更多,而当安装的备用裕度高于目标时,需求曲线方法的投资激励会减少。另一个目标是使发电机的收入更加可预测,从而降低投资成本,并最终降低消费者的价格。提出了一个动态代表代理模型,用于预测对备用裕度、发电机盈利能力和消费者成本的影响,并将其应用于为 PJM 市场提出的替代需求曲线。成本节省源于由于风险和风险溢价降低而导致的发电机资本成本降低。根据有关发电业主行为的一系列假设,包括风险态度、竞标行为以及根据预测利润建设容量的意愿,倾斜需求曲线导致的消费者成本与当前固定需求相比大幅降低。此外,由于安装储备波动减少,相同可靠性水平的平均安装容量较低。
NERC 规划标准分析(研究)中使用的术语及其定义 — 检查或模拟事件、组件、过程或活动及其元素及其关系,以确定是否实现目标、目的或绩效。预定区域 — 预先确定的运行范围或影响范围(以电气或地理术语表示)。评估 — 允许得出结论或做出决定的评估,可能涉及或不涉及分析或模拟。在所有需求水平 — 系统可能需要提供的整个预计电力范围。应要求提供 — 可在商定的时间范围内(协商或指定)通过指定格式下的适当方式提供。黑启动能力计划 — 发电机组或电站从停机状态转变为运行状态而无需电力系统协助即可提供电力的记录程序。此过程只是整个系统恢复计划的一部分。级联 — 由任何位置的事件触发的系统元素不受控制的连续损失。级联导致大面积的电力服务中断,无法阻止其连续蔓延到适当研究预先确定的区域之外。数据库 — 为报告、搜索和检索而组织的信息。(注意:除非存在 NERC 或区域数据库,否则数据库的格式和媒体由实体自行决定。)变电站分散负载 — 变电站负载信息配置为表示系统,用于电力流和/或系统动力学建模目的。双回路线 — 在单个结构上构建的两个三相电力传输电路。元件 — 任何带有端子的电气设备,可连接到其他电气设备,例如发电机、变压器、断路器、母线段或输电线路。一个元件可以由一个或多个组件组成。负责互联输电系统可靠性的实体 — 负责确保互联输电系统按照适用的 NERC 标准进行规划和运行的一方或多方(例如输电所有者、独立系统运营商 (ISO)、区域输电组织 (RTO) 或其他团体)。负荷服务实体 — 提供或安排满足其客户的电力需求和能源要求的实体。
NERC 规划标准分析(研究)中使用的术语及其定义 — 检查或模拟事件、组件、过程或活动及其元素及其关系,以确定是否实现了目标、目的或绩效。预定区域 — 预先确定的运行范围或影响范围(以电气或地理术语表示)。评估 — 允许得出结论或做出决定的评估,可能涉及或不涉及分析或模拟。在所有需求水平 — 系统可能需要提供的整个预计电力范围。应要求提供 — 可在商定的时间范围内(协商或指定)通过指定格式下的适当方式提供。黑启动能力计划 — 发电机组或电站从停机状态转变为运行状态而无需电力系统协助即可提供电力的记录程序。此过程只是整个系统恢复计划的一部分。级联 — 由任何位置的事件触发的系统元素不受控制的连续损失。级联导致大面积的电力服务中断,无法阻止其连续蔓延到适当研究预先确定的区域之外。数据库 — 为报告、搜索和检索而组织的信息。(注意:除非存在 NERC 或区域数据库,否则数据库的格式和媒体由实体自行决定。)变电站分散负载 — 变电站负载信息配置为表示系统,用于电力流和/或系统动力学建模目的。双回路线 — 在单个结构上构建的两个三相电力传输电路。元件 — 任何带有端子的电气设备,可连接到其他电气设备,例如发电机、变压器、断路器、母线段或输电线路。一个元件可以由一个或多个组件组成。负责互联输电系统可靠性的实体 — 负责确保互联输电系统按照适用的 NERC 标准进行规划和运行的一方或多方(例如输电所有者、独立系统运营商 (ISO)、区域输电组织 (RTO) 或其他团体)。负荷服务实体 — 提供或安排满足其客户的电力需求和能源要求的实体。
图 2-1:设置 LMP ...................................................................................................... 18 图 3-1:CAISO SCUC 缓解方法 .............................................................................. 54 图 3-2:实时能源市场与 AGC 交互 .............................................................................. 71 图 3-3:CAISO RTM 调度初始化 ...................................................................................... 72 图 3-4:CAISO 调度对称斜坡 ...................................................................................... 73 图 3-5:CAISO HASP 时间线说明 ...................................................................................... 75 图 3-6:STUC 时间线说明 ................................................................................................ 76 图 3-7:RTM 时间范围布局 ............................................................................................. 81 图 3-8:CRR 买入报价 ............................................................................................................. 88 图 3-9:等效一段报价 ............................................................................................................. 88 图 3-10:每月 RA 时间线 ................................................................................................ 91 图 3-11:BESS 能源竞标 ...................................................................................................... 103 图 5-1:PJM 概览 .............................................................................................................. 138 图 5-2:能源市场和可靠性评估的时间线 ...................................................................... 143 图 5-3:连续 ESR 模式 ...................................................................................................... 146 图 5-4:充电模式 ............................................................................................................. 146 图 5-5:放电模式 ............................................................................................................. 147 图 5-6:市场运营软件平台时间线 ............................................................................. 150 图 5-7:日前和实时备用服务 ................................................................................ 155 图 5-8:备用服务和相应产品 ................................................................................ 155 图 5-9:备用的产品和位置可替代性 ................................................................................ 161 图 5-10:市场调度满足的要求 .................................................................................. 166 图5-11:能源市场日报 ................................................................................................ 167 图 5-12:PJM ARR/FTR 关系 ........................................................................................ 170 图 5-13:ARR 候选人 ................................................................................................ 171 图 5-14:年度 ARR/FTR 市场时间表 ............................................................................. 172 图 5-15:可变资源需求曲线的说明性示例 ...................................................................................................................... 186 图 6-1:按时间范围划分的产品 ...................................................................................................... 190 图 6-2:能源市场时间表、机组承诺和调度 ...................................................................................... 198 图 6-3:RAA 承诺流程 ...................................................................................................................... 209 图 7-1:容量提供商向负荷服务实体或 ISO 支付的可靠性期权 ............................................................................................................. 257 图 7-2:实时与日前市场价差 ............................................................................................................. 265 图 7-3:虚拟交易量和加权价差 ............................................................................................................. 269 图 7-4:在 CvaR 约束投资组合优化下,收敛竞价前后 CAISO 中 DAM 和 RTM 价格之间套利的累计盈利能力 ................................................................................................................................ 269 图 7-5:三部分小时报价格式........................................................................... 273 图 7-6:可再生能源面临四大挑战 .............................................................................. 276 图 8-1:智利市场的能源结构 .............................................................................. 280