霍恩斯代爾儲(chǔ)能系統(tǒng)(Hornsdale Power Reserve，HPR)是特斯拉和開(kāi)發(fā)商N(yùn)eoen在澳大利亞南部?jī)H用了100天時(shí)間建設(shè)的129MWh電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)，它已經(jīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)產(chǎn)生了積極影響。

該系統(tǒng)于2017年11月投入使用。Aurecon是一家獨(dú)立的工程和基礎(chǔ)設(shè)施咨詢公司，它發(fā)布了一份基于HPR在前365天服務(wù)中的表現(xiàn)的案例研究報(bào)告。

這是迄今為止世界上現(xiàn)存最大的鋰電池系統(tǒng)，盡管它的規(guī)模正在被其他項(xiàng)目迅速趕上，這些項(xiàng)目主要是世界各地的大型太陽(yáng)能+儲(chǔ)能和天然氣峰值替換項(xiàng)目。今年3月，即將卸任的南澳大利亞州州長(zhǎng)杰伊？威瑟里爾(Jay Weatherill)宣布將在該州建設(shè)一個(gè)140MWh的項(xiàng)目。HPR具有100MW的放電能力，與Hornsdale風(fēng)電場(chǎng)(300MW)共享275kV的網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)。

100MW容量中，70MW預(yù)留給南澳大利亞政府的系統(tǒng)安全服務(wù)，Neoen可以利用剩余30MW/119MWh的存儲(chǔ)容量參與市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)。

Aurecon的專家發(fā)現(xiàn)HPR在一年中為系統(tǒng)提供了許多好處，包括消除了電網(wǎng)升級(jí)和額外容量的需要。它還能有效地應(yīng)對(duì)本地電網(wǎng)上的壓力事件。

Aurecon能源主管保羅？格里森(Paul Gleeson)在一篇支持該報(bào)告發(fā)表的博客中表示，自HPR開(kāi)始實(shí)施以來(lái)，第一年取得了“不可否認(rèn)的成功”。

格里森寫道：“這超出了人們的預(yù)期，告訴我們?nèi)绾螌⒃絹?lái)越多的可再生能源納入國(guó)家電力市場(chǎng)(NEM)。”

運(yùn)營(yíng)的第一年包括今年8月的“大型系統(tǒng)安全事件”，當(dāng)時(shí)昆士蘭州和新南威爾士州電網(wǎng)之間的一個(gè)互連線路發(fā)生故障，導(dǎo)致昆士蘭州地區(qū)陷入癱瘓。利用快速頻率響應(yīng)(FFR)服務(wù)，HPR能夠?qū)㈦娋W(wǎng)頻率穩(wěn)定在50Hz上下0.15Hz的可接受范圍內(nèi)。Aurecon表示，當(dāng)8月25日發(fā)生該事件時(shí)，HPR“按要求運(yùn)行”，為所有連接的電力市場(chǎng)區(qū)域提供了重要的頻率支持。

HPR還參與了AEMO的6個(gè)頻率控制輔助服務(wù)(FCAS)市場(chǎng)，包括管理頻率總偏差和頻率變化率(RoCoF)。根據(jù)提供的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，Aurecon表示，該系統(tǒng)“對(duì)FCAS監(jiān)管信號(hào)提供了非?？焖俸途_的響應(yīng)”。相比之下，汽輪機(jī)提供的反應(yīng)速度慢得多、精度也低得多，汽輪機(jī)一直是平衡這部分電網(wǎng)的傳統(tǒng)手段。

Aurecon表示，HPR極大地增強(qiáng)了FCAS市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)活力，并強(qiáng)調(diào)在2016年和2017年，F(xiàn)CAS的限制意味著必須保留35MW的容量，在此期間增加了近4000萬(wàn)澳元的監(jiān)管成本。

除了頻率調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)還參與了AEMO和ElectraNet的系統(tǒng)完整性保護(hù)方案(SIPS)，該方案在多臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)提供保護(hù)，防止本地海伍德連接器的丟失。這是對(duì)2016年停電事件的直接回應(yīng)，最終促使了HPR的部署，Aurecon說(shuō)HPR在向網(wǎng)絡(luò)注入能量方面發(fā)揮了重要作用。在150ms內(nèi)需要放電至100MW。如果此步驟失敗，則系統(tǒng)將用于幫助電網(wǎng)提供卸載。

變化和即將到來(lái)的機(jī)遇以及它們正在出現(xiàn)的挑戰(zhàn)，Aurecon的作者確實(shí)說(shuō)過(guò)，HPR正在進(jìn)入的許多市場(chǎng)并不是為快速反應(yīng)的儲(chǔ)能技術(shù)而設(shè)計(jì)的。正因如此，該咨詢小組表示，監(jiān)管方面的一些變化，可能有助于更好地認(rèn)識(shí)到電池所能提供的服務(wù)。

這可能包括為能源儲(chǔ)存設(shè)立一個(gè)單獨(dú)的登記類別，包括和太陽(yáng)能和風(fēng)能配套的設(shè)施，以便簡(jiǎn)化登記程序和合并資產(chǎn)的運(yùn)作。Aurecon表示，更好或更現(xiàn)代的頻率監(jiān)管市場(chǎng)框架設(shè)計(jì)也將是可取的。

該咨詢小組還指出了電池——以及其他類似電池的系統(tǒng)——可能提供的一些未來(lái)機(jī)會(huì)或服務(wù)市場(chǎng)。以及上述對(duì)FFR市場(chǎng)更好的設(shè)計(jì)，其他輔助服務(wù)市場(chǎng)可以重新設(shè)計(jì)和儲(chǔ)存能量，緊致協(xié)議可以與電力購(gòu)買協(xié)議(PPA)打包，可以避免輸電和配電(T&D)網(wǎng)絡(luò)成本和基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)建。Aurecon說(shuō)，讓可再生能源和分布式能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力可調(diào)度，也將是電網(wǎng)電池的另一個(gè)更廣泛的潛在用途。

Aurecon為南澳大利亞政府、AEMO和各種網(wǎng)絡(luò)公司提供與HPR項(xiàng)目相關(guān)的技術(shù)咨詢，包括國(guó)家能源計(jì)劃。Aurecon說(shuō)，由于化石燃料發(fā)電機(jī)已經(jīng)退役，電池是一種資產(chǎn)類型，可以幫助我們向未來(lái)可再生能源滲透率更高的電網(wǎng)過(guò)渡提供系統(tǒng)安全和穩(wěn)定。

“大規(guī)模電池存儲(chǔ)與可再生能源合作，將成為澳大利亞經(jīng)濟(jì)、可靠和可持續(xù)能源未來(lái)的關(guān)鍵因素。HPR解決了南澳大利亞電網(wǎng)特定的技術(shù)和市場(chǎng)需求，并作為國(guó)家能源計(jì)劃的一部分，創(chuàng)建了一個(gè)高價(jià)值的選項(xiàng)。”