可再生能源主导电网中的关键系统服务

随着基于变流器的波动性可再生能源发电在电力系统中占总供给的比例从少数上升至多数，提供辅助系统服务的复杂性与成本也随之并行增加。澳大利亚目前正在经历这一转变——从2010年世界上碳强度第三高的电力部门，到如今某些地区波动性可再生能源（VRE）渗透率经常达到100%，且分布式能源资源（DER）的采用居世界前列。本文展示了探索在由基于变流器的波动性可再生能源资源主导的电力系统中提供关键系统服务（ESS，亦称辅助服务）的新技术、经济和监管框架的开创性工作。我们探讨了需求曲线和列线图概念近期在ESS采购中的应用，以及促进框架设计原则从同步发电机默认提供系统服务，到通过机组组合进行服务协同优化，再到通过基于变流器的资源独立提供服务这一演进。本文还分析了世界最大电池——南澳大利亚Hornsdale Power Reserve近期在技术上的成功与财务上的成功，及其如何为未来电力市场框架如何激励和容纳新技术能力（包括首台及第N台同类系统）提供启示。最后，本文回顾了新兴能源系统技术能力，包括提供合成惯量和RoCoF控制、构网型变流器，以及先进的DER聚合，以在提供ESS和黑启动能力方面实现安全、有韧性和可孤岛运行的电网。