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World File Search System供需平衡
HEA 1520 报告
简介 2021 年，印第安纳州议会通过了《众议院登记法案》1520 (HEA 1520)，该法案建立了一个报告流程，为委员会和其他印第安纳州政府领导人提供透明、及时的电力公用事业资源可用性监控。HEA 1520，现已成为印第安纳州法典§8-1-8.5-13，要求印第安纳州电力公司建立年度报告机制，以确定他们计划如何满足客户的近期电力需求。委员会随后负责汇编和分析公用事业数据、进行调查并在必要时采取行动解决不令人满意的情况。此外，从 2022 年 11 月 1 日开始，委员会必须向州长和临时研究委员会提交年度报告，详细说明委员会根据公用事业公司提交的数据得出的调查结果。 执行摘要 现有的向客户输送电力的复杂系统包括一系列设备和机器，必须时刻保持这些设备和机器的供需平衡。每台可运行的发电机都必须能够随时将某种燃料源（天然气、煤炭、太阳能、风能、水能等）转换为电能，然后电能必须穿过一系列电线并流经各种电能质量控制装置才能到达客户，满足其所需需求 1 。这条路径上的每一步都遵循物理定律和相关限制，同时还要受制于不同时间尺度的经济决策：调度指令是实时的，基础设施投资是设备寿命的。与任何物理和/或经济系统一样，发电和输送系统在稳定状态下运行时，其功能更加可预测。然而，当系统从一种状态过渡到另一种状态时，过渡路径上的步骤应受到加强监督。虽然发电和输送过程的每一步目前都在经历某种程度的转变，但电力系统发电组合（其电力生产能力资源）正处于深刻的转型时期。传统的生命周期驱动的老化资产更换因当前的更换速度和新旧资产的不同属性而变得更加复杂。发电资源转型步伐加快，但这并不意味着无需确保每一步都建立在坚实的基础之上。HEA 1520 的一个主要目的是为规划和实施步骤提供透明度，以确保系统可靠性在转型期间不会受到影响。HEA 1520 借鉴了印第安纳州垂直整合电力公用事业结构的基本法定框架及其对特许公用事业提供商的服务义务，或者在农村电力会员合作社 (REMC) 和市政当局的情况下，他们的协调批发能源供应商。HEA 1520 关注公用事业公司在资源组合转型过程中保持服务可靠性的计划。尽管印第安纳州的服务结构如此，但单个公用事业公司的转型发生在更广泛的持续区域转型中。作为合作伙伴，通过他们的区域电网
脱碳电网大规模储能的前景
Shin-ichi Inage 要点总结 本文重点关注大规模储能系统在未来电力系统中可能发挥的作用。模拟的起点和基础是《能源技术展望 2008》（ETP）的 BLUE 电力供应情景（IEA，2008）。根据该情景，增加使用可再生能源和核能技术可在电力部门大幅减少二氧化碳排放方面发挥重要作用。通过增加使用这些技术，将减少化石燃料发电厂的使用以及随之而来的二氧化碳排放。在 BLUE Map 情景中，到 2050 年，风能和太阳能将占全球发电量的 12% 和 11%。风能和太阳能等可变输出可再生技术是不可调度的。由于这些技术占有很大份额，需要采取措施确保持续可靠的电力供应。虽然相关问题包括电压和频率变化等，但本报告重点关注频率稳定性。持续保持供需平衡对于实现这一目标至关重要，在当今的大多数电力系统中，中等负荷技术（如煤炭和天然气，有时还包括水力发电）在这方面发挥着主要作用。本文主要关注 2010 年至 2050 年之间所需的存储增长和全球总存储容量，以帮助平衡可再生能源占比较大的电力系统。可变可再生能源与天气相关的电力输出变化有关，这些变化包括几秒到几分钟的短期变化，叠加在几个小时的长期变化上。频率变化取决于短期变化，因此本报告重点关注短期变化。虽然单个风力发电厂或太阳能发电厂的产量可能有很大差异，但风力发电厂和光伏发电厂的广泛地理分布降低了整个系统看到的许多发电厂的净变化。可再生能源的净输出变化是本分析中的一个重要参数。到目前为止，这种平滑效应的影响因地区而异。如果单个风力发电厂和光伏发电厂的产出不相关，则变化程度会随着发电厂总数的平方根倒数而减小。另一方面，在风力发电厂和光伏发电厂数量众多的相对较小的地区，发电厂之间可能会表现出很强的相关性。在这种情况下，净变化仍然会很明显。电力系统适应供应变化的程度在很大程度上取决于其灵活性——衡量系统能够以多快的速度和多大的幅度增加或减少供应或需求，以始终保持平衡。有一系列措施可以提高电力系统的灵活性，从而提高它们适应可变可再生能源的程度。本文将探讨其中一种措施——储能。另一种选择是将相邻的电力系统互连。例如，在西欧 (WEU)，互连的电网和电力交易发挥着重要作用。
能源与自然资源政策
ERP-01 能源和自然资源 美国拥有世界上任何其他国家都无法比拟的自然资源和创新技术。这些能源和自然资源是制造业的命脉。制造商需要可持续、充足、安全、可靠、高效、负担得起的能源和原材料，才能在全球市场上竞争。美国拥有丰富的天然气、石油、煤炭、水力、矿产和金属、生物质、风能和太阳能资源；我们的核电站清洁高效地生产了全国相当一部分电力；先进的可再生能源和先进的分布式能源资源正在快速增长，为制造商提供了新的灵活性和能力；能源效率的进步继续降低制造商的能源成本。NAM 支持以多样化的方式为我们的社区和运营提供电力。这种多元化能源战略促进了所有能源的负责任开发和使用，包括化石燃料、核能、可再生能源、能源技术，并认识到能源效率对于满足未来能源需求的重要性。影响能源的政府政策（包括许可流程、土地使用权和与电网有关的政策）必须优先考虑可靠性，并且必须保持制造商的全球竞争力。NAM 支持对能源基础设施、分布式能源资源和其他先进技术的现代化进行大量投资，以提高国家能源未来的效率、可负担性、灵活性、可靠性和安全性。NAM 和我们的会员公司致力于应对全球气候变化，同时保持竞争力，如以下第 1.09 节所述。政策制定者应专注于实现大幅减少排放所需的技术突破，并应激励增加使用最具成本效益和碳效率的产品和工艺。政府不应阻碍或削弱能源生产和能源消耗行业获得足够能源相关投资资金的能力。NAM 支持加强美国制造商竞争力的政策，反对削弱美国制造商竞争力的政策。激励措施通常是有效的政策工具，但不应在开发竞争技术或燃料的过程中人为地创造赢家和输家。在制定联邦清洁能源政策时，NAM鼓励国会提供透明的成本和收益评估，优先考虑能源可靠性，承认可再生能源资源可用性的地区差异，并协调政策以消除重复或不必要的州和联邦法规。应开展研究和开发工作，以提高能源灵活性，并随着时间的推移扩大能源供应的多样化，以提高美国制造商的竞争力。ERP-1.01. 天然气和石油 美国拥有丰富可靠的天然气和石油资源，全球对这些资源的需求持续增长。对于制造商来说，国内天然气和石油供应是我们能源未来的重要组成部分。此外，供需平衡对于确保有竞争力的稳定价格非常重要。在当今的全球
TMS06 我们的长期交付战略
图 1：‘清晰的未来’——我们的 2050 年愿景摘要 .............................................................................. 7 图 2：增强支出——最佳价值路径，2022/23 年价格 .............................................................. 10 图 3：增强支出——核心路径，2022/23 年价格 ...................................................................... 10 图 4：平均实际账单（合并），具有长期增强影响——核心路径 ............................................................. 11 图 5：我们的 LTDS 结构 ............................................................................................................. 15 图 6：变革的背景 ............................................................................................................. 16 图 7：我们的 2050 年愿景 ............................................................................................................. 19 图 8：我们如何将我们的 2050 年愿景变为现实 ................................................................................ 19 图 9：2050 年愿景的发展时间表 ............................................................................................. 20 图 10：我们的 2050 年愿景的三个主题 ............................................................................................. 21 图 11：LTDS开发方法 ................................................................................................................ 26 图 12：正在进行的和 PR24 客户研究与参与活动 .......................................................................... 28 图 13：通用最佳价值规划方法 .............................................................................................. 34 图 14：我们的 2050 愿景与增强案例之间的视线：针对客户 ............................................. 41 图 15：我们的 2050 愿景与增强案例之间的视线：针对社区 ............................................. 41 图 16：我们的 2050 愿景与增强案例之间的视线：针对环境 . 42 图 17：长期交付策略摘要：针对客户 ...................................................................................... 43 图 18：降低饮用水中铅风险的活动层次结构 .............................................................................. 45 图 19：制定最佳价值计划时考虑的不同分析选项 ............................................................................ 46 图 20：铅控制的公共价值评估 ............................................................................................. 47 图 21：将我们的最佳价值计划与我们测试的情景进行比较——铅 ............................................................. 50 图 22 图表显示了最佳价值的替代途径和核心途径——铅控制 ............................................. 51 图 23：针对恢复力风险的概述 ............................................................................................. 54 图 24：提高供应恢复力的活动层次结构 ............................................................................................. 55 图 25：将我们的最佳价值计划与我们测试的情景进行比较——水恢复力 ............................................................. 57 图 26：带有触发点的 BVP 管道图示意图，指示点用于评估是否应采用自适应路径而非最佳价值路径。...................................................... 59 图 27：降低地下室洪水风险的公共价值定性评估........................................ 61 图 28：在不同情景下用于降低地下室洪水风险的主干管支出。 63 图 29：将我们的最佳价值计划与我们测试的情景进行比较——降低主干管的洪水风险 ...................................................................................................... 63 图 30：主干管更换的适应性计划 ...................................................................................................... 65 图 31：降低饮用水中铅风险的活动层次结构 ...................................................................................... 67 图 32：摘自 DWMP，显示不同计划在最佳价值框架下的表现 ............................................................................................. 69 图 33：将我们的最佳价值计划与我们测试的情景进行比较 ............................................................................. 71 图 34：与核心路径和不利路径相比的最佳价值计划累计成本 ............................................................................. 74 图 35：触发点如何驱动不同的路径 ............................................................................................. 75 图 36：长期交付战略摘要：针对社区 ............................................................................................. 76 图 37：为客户交付的关键行动 ............................................................................................. 77 图 38：长期交付战略摘要：针对环境........................................... 78 图 39：供水活动的层次结构 ............................................................................................. 80 图 40：水资源规划的最佳价值框架 ............................................................................................. 82 图 41：未来预测供需平衡范围（TWUL，DYAA） ........................................................ 84 图 42：未来预测供需平衡范围，突出显示路径（TWUL，DYAA） ............................................................................................................................. 84.................................... 65 图 31：降低饮用水中铅风险的活动层次结构 .............................................................. 67 图 32：摘自 DWMP，显示不同计划在最佳价值框架下的表现 ............................................................................................................. 69 图 33：将我们的最佳价值计划与我们测试的情景进行比较 ............................................................................. 71 图 34：与核心路径和不利路径相比的最佳价值计划累计成本 ............................................................. 74 图 35：触发点如何驱动不同的路径 ............................................................................................. 75 图 36：长期交付战略摘要：针对社区 ............................................................................................. 76 图 37：为客户交付的关键行动 ............................................................................................. 77 图 38：长期交付战略摘要：针对环境 ............................................................................................. 78 图 39：供水活动的层次结构 ............................................................................................................. 80 图 40：水资源规划的最佳价值框架 ............................................................................................. 82 图 41：未来预测供需范围平衡（TWUL，DYAA） ...................................................................................................................... 84 图 42：未来预测供需平衡范围，突出显示路径（TWUL，DYAA） ...................................................................................................................................... 84.................................... 65 图 31：降低饮用水中铅风险的活动层次结构 .............................................................. 67 图 32：摘自 DWMP，显示不同计划在最佳价值框架下的表现 ............................................................................................................. 69 图 33：将我们的最佳价值计划与我们测试的情景进行比较 ............................................................................. 71 图 34：与核心路径和不利路径相比的最佳价值计划累计成本 ............................................................. 74 图 35：触发点如何驱动不同的路径 ............................................................................................. 75 图 36：长期交付战略摘要：针对社区 ............................................................................................. 76 图 37：为客户交付的关键行动 ............................................................................................. 77 图 38：长期交付战略摘要：针对环境 ............................................................................................. 78 图 39：供水活动的层次结构 ............................................................................................................. 80 图 40：水资源规划的最佳价值框架 ............................................................................................. 82 图 41：未来预测供需范围平衡（TWUL，DYAA） ...................................................................................................................... 84 图 42：未来预测供需平衡范围，突出显示路径（TWUL，DYAA） ...................................................................................................................................... 84图 42：未来供需平衡预测范围，突出显示路径（TWUL、DYAA） ...................................................................................................................................... 84图 42：未来供需平衡预测范围，突出显示路径（TWUL、DYAA） 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