태양열 및 스토리지와 풍력 및 스토리지를 비교합니다.
미국 과학자들은 대규모 풍력 및 태양광 프로젝트의 다양한 구성의 비용과 새로운 가치를 배터리 스토리지와 함께 평가할 수 있는 분석적인 방법을 고안해냈습니다. 그들은 미국 전기 시장에서 여섯 가지 동향을 확인했고, 그들의 프레임워크가 현재의 상업 관행에 부합한다는 것을 발견했습니다.미국 에너지부의 로렌스 버클리 국립 연구소의 과학자들은 여러 태양광 및 스토리지 구성의 비용을 다른 풍력 및 배리어 계획의 비용과 비교했습니다.미국 도매 전기 시장입니다.
“우리는 하이브리드의 상업적 개발에서 소유자와 후원을 찾고 있으며, 다양한 하이브리드 구성의 비용과 수익을 평가하여 기획자들이 하이브리드의 구성과 행동에 대해 더 많은 정보를 바탕으로 추측할 수 있도록 하는 요소를 식별할 수 있습니다.”라고 그들은 말했습니다. “우리는 또한 시장 가치와 비용에 대해 다른 어떤 구성 선택이 더 영향을 미치는지 이해하려고 합니다.”
그들은 그들의 연구 결과를 최근 Journal of Energy Storage에 게재된 “Keepishor: 태양열 및 풍력 및 풍력 및 배리어 하이브리드 에너지 계획의 최근 경제성에 미치는 구성 선택의 영향 탐구”에서 설명했습니다. 그 연구진은 2012년부터 2019년까지의 역사적인 도매 시장 전력 가격과 최근 재생 에너지 프로젝트의 일치성을 고려했습니다. 그들은 베리어 이온과 용량, 그리드 연결 용량, 용량에 비해 상대적으로 큰 PV 시스템의 크기, 그리고 베어와 제너레이터 간의 연결을 고려하여 분석을 구체화했습니다.
그들은 또한 자본 비용과 배리 수명을 기반으로 한 혼합 비용을 고려했습니다.
“우리는 시스템 설계자가 사례별 매개 변수와 함께 사용할 수 있는 분석적 접근 방식을 파악하여 하이브리드 개발 경향을 평가하고, 최근 개발된 하이브리드 또는 프로젝트를 보다 가까운 개발 파이프라인에서 모델링함으로써 하이브리드 개발 동향을 정성적으로 비교함으로써 설명 능력을 입증합니다.”라고 그들은 말했습니다.
과학자들은 그가 제안한 각 구성의 새로운 값을 계산했습니다. 그들은 또한 선형 최적화 프로그램에 의존하여 역사적인 도매 전력 시장 가격을 기반으로 발전기의 수익을 계산했습니다.
“Heopimization의 목적은 하이브리드로부터 전력을 사고 파는 수익을 시간당 변동하는 도매 전력 가격으로 최대화하는 것입니다. 이는 배터리 충전 및 방전 전력의 선형 저하를 감안한 것입니다.”라고 Hey는 말했습니다.
그들은 태양 또는 풍력 하이브리드 계획의 큰 임팩턴 가치를 가지고 있는 배터리 지속 시간과 용량을 발견했습니다. 그들은 그가 이상적인 구성은 2시간에서 4시간 사이의 배리어 이온이 있는 호스라고 말했습니다. 태양열 및 스토리지 프로젝트의 경우, 가장 높은 값을 가진 배터리 용량은 지역과 재정적 인센티브의 가용성에 따라 PV Plan Place 용량의 25%와 100% 사이여야 하며, 풍력 및 스토리지 계획에 대한 가장 높은 값은 풍력 또는 주택 용량의 25% 정도여야 합니다.
“AC 대 DC 커플링과 태양 전지판의 크기 조정은 태양 전지판의 인버터 일사 혼합물은 부차적인 것으로 보입니다,” 라고 그가 말했습니다.
과학자들은 그들의 분석 프레임워크가 현재의 상업적 추세와 일치한다고 말하고 미국 전기 시장에서 6가지 주요 추세를 확인했습니다. 태양열+배터리 프로젝트는 풍력 발전보다 더 흔한 반면, 태양열 하이브리드는 풍력 발전보다 더 흔합니다. 태양 및 풍력 하이브리드는 캘리포니아 독립 시스템 운영자(CAISO)에 의해 운영되는 대량 전력 시스템에서 더 흔하게 사용되는 반면, 베어리 지속 시간은 일반적으로 1시간에서 4시간 사이입니다. Baery-o-genera 또는 용량 비율은 태양열 한풍 하이브리드의 경우 더 크지만, CAISO의 하이브리드는 재생 가능한 세대 또는 용량과 유사한 내부 연결 용량을 가지고 있습니다. 또한 DC 커플링 프로젝트는 오프 그리드 솔라용으로 동일한 수준의 호스를 인버터 로딩 비율 ILR을 사용합니다.
연구자들은 미래에 헤코스에 대한 분석을 개선하고 혼성 이온 코스의 감소 포텐셜을 개선할 것이라고 말했습니다.
“미래의 작업은 특정 배리어 기술에 대한 배리어 코스와 분해된 이미지를 정제할 수 있을 뿐만 아니라 특정 하이브리드의 새로운 가치에 대한 더 정확한 이미지를 만들기 위해 코스트 트렌드를 통합할 수 있습니다,” 라고 그들이 말했습니다.
Solar-plus-storage vs. wind-plus-storage
US scientists have come up with an analytical way to evaluate the costs and net value of different configurations of large-scale wind and solar projects paired with battery storage. They identified six trends in the US electricity market and found that their framework is aligned with current commercial practices.Scientists from the US Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory have compared the costs of several of solar-plus-storage configurations with those of other wind-plus-battery plants across seven US wholesale electricity markets.
“We seek to understand the trends in the commercial development of hybrids and to identify factors that may alter those trends through an evaluation of the costs and revenues of different hybrid configurations, enabling planners to make more informed assumptions about the configuration and behavior of hybrids,” they said. “We also seek to understand which configuration choices are more impactful than others on market value and costs.”
They described their findings in “Keep it short: Exploring the impacts of configuration choices on the recent economics of solar-plus-battery and wind-plus-battery hybrid energy plants,” which was recently published in the Journal of Energy Storage. The group of researchers considered historical wholesale market power prices from 2012 to 2019 and recent component costs for renewable energy projects. They shaped their analysis by considering battery duration and capacity, grid interconnection capacity, the size of PV systems relative to inverter capacity, and the connections between batteries and generators.
They also considered hybrid costs based on capital costs and battery lifetimes.
“We construct an analytical approach that system planners could use with case specific parameters to evaluate hybrid development trends and demonstrate its explanatory power by qualitatively comparing the attractive hybrids we model to recently developed hybrids or projects in the near-term development pipeline,” they said.
The scientists calculated the net value of each of the proposed configurations. They also relied on a linear optimization program to calculate a generator’s revenue based on historical wholesale power market prices.
“The objective of the optimization is to maximize revenue from buying and selling power from the hybrid at an hourly varying wholesale power price, accounting for a linear degradation penalty applied to the battery charge and discharge power,” they said.
They found that battery duration and capacity have the largest impact on the net value of either solar or wind hybrid plants. They said the ideal configurations are those with a battery duration ranging from two to four hours. In solar-plus-storage projects, the battery capacity with the highest net value should be between 25% and 100% of the PV plant nameplate capacity, depending on the region and the availability of fiscal incentives, while the highest net value for wind-plus-storage plant should be around 25% of the wind capacity, with or without the tax credits.
“AC vs. DC coupling and the sizing of the solar panels relative to the inverter in solar hybrids appear to be secondary,” they said.
The scientists said their analytical framework aligns with current commercial trends and identified six main trends in US electricity markets. Solar-plus-battery projects are more common than their wind counterparts, while solar hybrids are more common than wind hybrids. Both solar and wind hybrids are more common in the bulk power system operated by the California Independent System Operator (CAISO), while battery durations are commonly between one and four hours. Battery-to-generator capacity ratios are larger for solar than wind hybrids, but hybrids in the CAISO have a point of interconnection capacity similar to the renewable generator capacity. In addition, DC-coupled projects use inverter loading ratios ILRs at the same levels of those for off-grid solar.
The researchers said that in the future, they want to improve their analysis of the cost and hybridization cost-reduction potential.
“Future work could refine battery cost and degradation estimates for specific battery technologies, along with incorporating projections of cost trends into the future to make more precise estimates of the net value of specific hybrids,” they said.