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太阳能和其他可变发电的容量价值
I. 引言电力系统规划的一个关键问题是可再生能源和其他新兴能源资源对可靠满足需求的贡献。机械故障、计划内维护或实时发电资源不足都可能导致系统无法满足负载，从而需要削减负载。一种资源对可靠满足需求的贡献通常通过估算容量价值指标来衡量，该指标通过该资源加入系统对计算出的负载削减事件风险的影响来定义。实时资源可用性问题对于可再生资源尤为突出，因为它们的产出受不可控的天气条件控制。一个专注于估算风力发电容量价值技术的 IEEE 工作组发表了一项关于该技术的调查 [1]。这篇新论文的目的类似，即调查估算太阳能发电容量价值的方法以及适用于风能和太阳能的近期活动。我们非常重视对建模方法的批判性审查，特别是在容量市场和统计建模方面，这使我们的审查工作有别于相关出版物 [1]–[3]。本文以早期的特别工作组论文为基础，这些论文更专注于太阳能发电 [4], [5]——虽然这篇新论文中涵盖的高级主题与之前的会议论文 [5] 中的主题大致相似，但除第 III-A 至 III-C 节外，材料已完全修订为特别工作组的最终报告（这些部分涵盖了相关概率和统计建模的基本内容，特别工作组的思维在这些方面发展得较慢）。在整个特别工作组的活动中，特别强调太阳能资源问题
脱碳时代的容量和可靠性规划
世界各地的政策和经济因素正在推动向低碳电力系统的转型。这些系统将越来越依赖间歇性可再生资源（风能、太阳能）和能源有限的资源（储能、需求响应）来提供能源和基本电网服务。虽然这些资源有望改变我们的能源供应，但它们固有的特性和局限性给电力系统的规划和运营增加了巨大的复杂性。资源充足性的管理就是一个典型的例子。旨在确保足够可靠性的容量采购流程必须不断发展，以有效地将可再生能源、储能和其他资源整合到最初在大多数资源“稳定”的时代构想的框架中——除非发生强制停电，否则都可以满负荷使用。
2020 年载重及容量数据报告
第一部分：年度能源和峰值需求 – 历史和预测 ...................................................................................................................... 7 负荷情景摘要 ........................................................................................................................................................................ 11 表 I-1a：NYCA 基线能源和需求预测 ...................................................................................................................................... 13 图 I-1：NYCA 能源预测 – 年度能源，GWh ............................................................................................................................. 14 图 I-2：NYCA 夏季峰值预测 – 同步峰值，MW ............................................................................................................. 14 图 I-3：NYCA 冬季峰值预测 – 同步峰值，MW ............................................................................................................. 15 图 I-4：NYCA 基线峰值预测比较 – 同步峰值，MW ............................................................................................................. 15 表 I-1b：NYCA 基线年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................................. 16 表 I-1c：摘要NYCA 夏季同期峰值需求预测基线 – MW ...................................................................................................... 17 表 I-1d：NYCA 冬季同期峰值需求预测基线 – MW 摘要 ................................................................................................ 18 表 I-2：基线年度能源，历史与预测 ............................................................................................................................................. 19 表 I-3a：夏季同期峰值需求基线，历史与预测 ............................................................................................................................. 20 表 I-3b：冬季同期峰值需求基线，历史与预测 ............................................................................................................................. 21 表 I-4a：夏季非同期峰值需求基线，历史与预测 ............................................................................................................. 22 表 I-4b：冬季非同期峰值需求基线，历史与预测 ............................................................................................................. 23 表 I-5：G-to-J 地区基线峰值需求，历史与预测 ............................................................................................................. 24 表I-6a: 天气原因导致的基线能源第 90 百分位预报..................................................................................................... 25 表 I-6b: 天气原因导致的基线能源第 10 百分位预报........................................................................................................................................................... 26 表 I-7a：由于天气原因，基线夏季同期峰值需求的第 90 百分位预测 ........................................................................ 27 表 I-7b：由于天气原因，基线夏季同期峰值需求的第 10 百分位预测 ........................................................................ 28 表 I-7c：由于天气原因，基线冬季同期峰值需求的第 90 百分位预测 ............................................................................. 29 表 I-7d：由于天气原因，基线冬季同期峰值需求的第 10 百分位预测 ............................................................................. 30 表 I-8a：能源效率以及规范和标准的能源影响 ............................................................................................................. 31 表 I-8b：能源效率以及规范和标准的夏季峰值影响 ............................................................................................................. 33 表 I-9a：太阳能光伏标称容量，电表后 ......................................................................................................................................................... 34 表 I-9b：太阳能光伏年度能源削减量，电表后 ......................................................................................................................................................... 35 表 I-9c：太阳能光伏峰值削减量，电表后 ......................................................................................................................................................... 36 表 I-10a：非太阳能分布式发电标称容量，电表后 ......................................................................................................................................... 37 表 I-10b：非太阳能分布式发电年度能源削减量，电表后 ......................................................................................................................................... 38 表 I-10c：非太阳能分布式发电峰值削减量，电表后 ......................................................................................................................................... 39 表 I-11a：电动汽车年度能源使用量 ......................................................................................................................................................... 40 表 I-11b：电动汽车夏季同期峰值需求........................................................................................................... 41 表 I-11c：电动汽车冬季同期峰值需求 .......................................................................................................................... 42 表 I-12a：能源存储铭牌容量 ............................................................................................................................................. 43 表 I-12b：能源存储能源影响 ...................................................................................................................................................................................................................................................... 44 表 I-12c：电表后储能夏季同期峰值削减量 ........................................................................................................................ 45 表 I-12d：电表后储能冬季同期峰值削减量 ........................................................................................................................ 46 表 I-13a：非电动汽车电气化年度能源使用量 ............................................................................................................................................. 47 表 I-13b：非电动汽车电气化夏季同期峰值需求 ............................................................................................................................. 48 表 I-13c：非电动汽车电气化冬季同期峰值需求 ............................................................................................................................. 49 表 I-14：SCR 和 EDRP 注册预测 ............................................................................................................................................. 50 表 I-15：NYCA 系统历史峰值需求 ............................................................................................................................................. 51 表 I-16a：NYCA 低负荷情景年度能源预测 – GWh ............................................................................................................. 52 表 I-16b：NYCA 低负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ........................................................................ 53 表 I-16c：NYCA 低负荷情景冬季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 54 表 I-17a：NYCA 高负荷情景年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................. 55 表 I-17b：NYCA 高负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 56 表 I-17c：NYCA 高负荷情景冬季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 57 表 I-18a：NYCA CLCPA 案例年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................. 58 表I-18b：NYCA CLCPA 案例夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ...................................................................................... 59 表 I-18c：NYCA CLCPA 案例冬季同期峰值需求预测摘要 – MW ...................................................................................... 60电表后 ................................................................................................................................ 46 表 I-13a：非电动汽车电气化年度能源使用量 ........................................................................................................................................ 47 表 I-13b：非电动汽车电气化夏季同期峰值需求 ........................................................................................................................ 48 表 I-13c：非电动汽车电气化冬季同期峰值需求 ............................................................................................................................. 49 表 I-14：SCR 和 EDRP 注册预测 ............................................................................................................................................. 50 表 I-15：NYCA 系统历史峰值需求 ............................................................................................................................................. 51 表 I-16a：NYCA 低负荷情景年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................................. 52 表 I-16b：NYCA 低负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................................. 53 表I-16c：NYCA 低负荷情景冬季同期峰值需求预测摘要 – MW......................................................................................... 54 表 I-17a：NYCA 高负荷情景年度能源预测摘要 – GWh......................................................................................... 55 表 I-17b：NYCA 高负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW......................................................................................... 56 表 I-17c：NYCA 高负荷情景冬季同期峰值需求预测摘要 – MW......................................................................................... 57 表 I-18a：NYCA CLCPA 案例年度能源预测摘要 – GWh......................................................................................................... 58 表 I-18b：NYCA CLCPA 案例夏季同期峰值需求预测摘要 – MW......................................................................................... 59 表 I-18c：NYCA CLCPA 案例冬季同期峰值需求预测摘要 –中波................................................................ 60电表后 ................................................................................................................................ 46 表 I-13a：非电动汽车电气化年度能源使用量 ........................................................................................................................................ 47 表 I-13b：非电动汽车电气化夏季同期峰值需求 ........................................................................................................................ 48 表 I-13c：非电动汽车电气化冬季同期峰值需求 ............................................................................................................................. 49 表 I-14：SCR 和 EDRP 注册预测 ............................................................................................................................................. 50 表 I-15：NYCA 系统历史峰值需求 ............................................................................................................................................. 51 表 I-16a：NYCA 低负荷情景年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................................. 52 表 I-16b：NYCA 低负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................................. 53 表I-16c：NYCA 低负荷情景冬季同期峰值需求预测摘要 – MW......................................................................................... 54 表 I-17a：NYCA 高负荷情景年度能源预测摘要 – GWh......................................................................................... 55 表 I-17b：NYCA 高负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW......................................................................................... 56 表 I-17c：NYCA 高负荷情景冬季同期峰值需求预测摘要 – MW......................................................................................... 57 表 I-18a：NYCA CLCPA 案例年度能源预测摘要 – GWh......................................................................................................... 58 表 I-18b：NYCA CLCPA 案例夏季同期峰值需求预测摘要 – MW......................................................................................... 59 表 I-18c：NYCA CLCPA 案例冬季同期峰值需求预测摘要 –中波................................................................ 60................................................................................................................................................ 50 表 I-15：历史 NYCA 系统峰值需求 ................................................................................................................................................ 51 表 I-16a：NYCA 低负荷情景年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................................. 52 表 I-16b：NYCA 低负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 53 表 I-16c：NYCA 低负荷情景冬季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 54 表 I-17a：NYCA 高负荷情景年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................................. 55 表 I-17b：NYCA 高负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 56 表 I-17c：NYCA 高负荷情景冬季同期峰值需求预测 – MW ...................................................................................... 57 表 I-18a：NYCA CLCPA 案例年度能源预测摘要 – GWh ........................................................................................................ 58 表 I-18b：NYCA CLCPA 案例夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ........................................................................................ 59 表 I-18c：NYCA CLCPA 案例冬季同期峰值需求预测摘要 – MW ........................................................................................ 60................................................................................................................................................ 50 表 I-15：历史 NYCA 系统峰值需求 ................................................................................................................................................ 51 表 I-16a：NYCA 低负荷情景年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................................. 52 表 I-16b：NYCA 低负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 53 表 I-16c：NYCA 低负荷情景冬季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 54 表 I-17a：NYCA 高负荷情景年度能源预测摘要 – GWh ............................................................................................................. 55 表 I-17b：NYCA 高负荷情景夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ............................................................................. 56 表 I-17c：NYCA 高负荷情景冬季同期峰值需求预测 – MW ...................................................................................... 57 表 I-18a：NYCA CLCPA 案例年度能源预测摘要 – GWh ........................................................................................................ 58 表 I-18b：NYCA CLCPA 案例夏季同期峰值需求预测摘要 – MW ........................................................................................ 59 表 I-18c：NYCA CLCPA 案例冬季同期峰值需求预测摘要 – MW ........................................................................................ 60.......... 58 表 I-18b：NYCA CLCPA 案例夏季同期峰值需求预测摘要 – MW .............................................................................. 59 表 I-18c：NYCA CLCPA 案例冬季同期峰值需求预测摘要 – MW .............................................................................. 60.......... 58 表 I-18b：NYCA CLCPA 案例夏季同期峰值需求预测摘要 – MW .............................................................................. 59 表 I-18c：NYCA CLCPA 案例冬季同期峰值需求预测摘要 – MW .............................................................................. 60
关于容量信用方法的讨论文件...
自 2014 年以来，印度已显著转型其能源部门，从以煤炭为基础的发电转向更多地依赖可再生能源。印度政府推出了雄心勃勃的计划，如国家太阳能计划和绿色能源走廊项目，以促进可再生能源的采用并改善电网基础设施。从煤炭到可再生能源主导格局的转变代表着迈向可持续发展和能源独立的关键一步。向可再生能源的过渡有其自身的挑战和潜在优势，其对能源安全、可持续性和经济增长的影响需要评估。对太阳能和风能项目的大量投资，导致可再生能源容量大幅增长。仅太阳能容量就从 2014 年的 2.63 吉瓦增加到 2023 年的 81 吉瓦以上。作为其 NDC 承诺的一部分，印度设定了一个雄心勃勃的目标，即到 2030 年实现 50% 的装机容量来自非化石能源。
容量成本曲线 - 组合周期
•在2022-2042的预测期内，能源和峰值的平均年增长率为0.7％•包括在2024年增加一个大型工业客户•不包括此增加，平均年增长率为0.3％，峰值为0.4％。
先进的水电和 PSH 容量扩展模型：HydroWIRES D1 容量扩展模型改进最终报告
本研究由美国能源部 (DOE) 的可持续能源联盟有限责任公司运营的国家可再生能源实验室 (NREL) 撰写，合同编号为 DE-AC36- 08GO28308；并得到美国能源部水力技术办公室的 HydroWIRES 计划和美国能源部战略重点与影响分析办公室的支持。作者要感谢 NREL 的 Trieu Mai 和 Jaquelin Cochran、美国能源部水力技术办公室的 Kyle DeSomber、电力研究所的 John Bistline 和 OnLocation, Inc. 的 Frances Wood 审阅本报告，以及美国能源部水力技术办公室的 Marisol Bonnet、Kathryn Jackson、Patrick Soltis 和 Samuel Bockenhauer 在整个项目过程中提供的支持和指导。作者还要感谢 Michael Bailey、Erin Foraker、Todd Gaston、Michael Kintner-Meyer、Vladimir Koritarov、Justin Niedzialek、Gia Schneider 和 Brennan Smith 参与这项工作的技术审查委员会。
高热容量板手工焊接组装工艺
双列直插式封装安装在垫片上，以使引线肩部脱离镀通孔的边缘。这样做的好处是，当焊料通过孔时，可以减少肩部的散热效应；它还可以避免肩部和镀通孔边缘之间出现所谓的汗焊点，而汗焊点会影响焊料提取/元件移除过程。然后将干净的烙铁头放在镀通孔的 ss 上，也接触元件引线，并添加少量焊料以形成焊桥。允许停留时间约为 2 秒，然后将焊锡丝送入点式热电偶和烙铁头之间的接头中。如果焊料渗透不成功，则移除焊料，并重复试验，使用连续更长的停留时间，最长可达约 6 秒，然后再送入焊锡丝。结果发现，将焊锡停留时间增加到 6 秒以上并不能改善结果，而且由于可能导致层压板损坏和金属间化合物厚度过大，因此这样做也不可取。如果仍发现焊接不成功，则尝试以下每一种补充加热方法：
附录 C：容量扩展假设矩阵
对于可再生资源（例如陆地风能、公用事业光伏、海上风能）和电池存储资源，资源的固定容量贡献基于边际 ELCC 曲线。边际 ELCC 曲线是针对 NYCA 中的每种适用技术类型和每个地区计算的。可再生资源的边际 ELCC 曲线是根据新资源在峰值净负载小时数的前 1%（P99）期间的平均产出（即最高净负载小时数期间的边际贡献）计算的。电池存储资源的边际 ELCC 曲线是根据新资源在最高峰值净负载小时数期间的峰值需求减少量计算的。针对每种技术类型的边际 ELCC 曲线计算中考虑的变量包括每小时负载、资源贡献（分别为可再生能源和电池存储资源的平均产出或峰值需求减少量）和评估资源的每小时负载净值。边际 ELCC 曲线是针对每种情景、NYCA 中的每种适用技术类型以及夏季和冬季的每个地区计算的。 DEFR 的固定容量额定值与 NERC GADS 数据库中联合循环装置的默认降额因子值一致。
石墨烯利用容量来储存能量
Skeleton 提供首批使用石墨烯的商业化技术之一，石墨烯是一种突破性的诺贝尔奖获奖材料。这家爱沙尼亚公司开发、制造和销售基于专利先进材料和设计的超级电容器储能电池、模块和系统。其知识产权组合旨在保护公司整个价值链上的技术，包括开发、生产和销售。知识产权和商业战略同步发展，首先是建立在保护以石墨烯为中心的核心技术的平台，重点是首先保护具有最佳商业潜力的发明。Skeleton 的员工接受交叉培训，因此每个人都了解并掌握公司的知识产权战略，并熟悉它与研发战略的关系。