通过共同优化风力、光伏、储能和电网连接容量来降低输电扩建
系统与控制
2024-09-23 v1 系统与控制
摘要
扩大输电容量很可能成为限制实现雄心勃勃排放减缓目标所需可变可再生能源（VRE）部署的瓶颈。电网连接和跨区输电建设可能被替代为VRE至电网连接容量的最优配置以及在电网连接点后布置VRE和电池资源的共同位置。然而，这两种功能在宏观能源系统模型中都很少被包含。我们开发了两种新功能，以探索储能对输电的可替代性，并通过2030年在美国西部互联网中探讨可再生能源和电池资源的最优容量和场址决策。我们的发现表明，建模优化的电网连接和储能共同位置能更好地捕捉能源储备的全部价值及其替代输电的能力。优化电网连接容量和共同位置可将总网连接和较短距离输电容量扩建约降低10%，相当于储能渗透率为2.5-10%的峰值系统需求。电网连接容量的下降对应于VRE与电网连接容量比例的提升（平均为1.5-1.6兆瓦（MW）光伏:1 MW逆变器容量，1.2-1.3 MW风力:1 MW电网连接）。此外，与VRE共同配置的储能也导致风电容量增加10-15%，因为风电场通常需要更长且更昂贵的电网连接。最后，在我们的模型设置下，共同配置的储能价值高于独立储能（提高22-25%）。鉴于我们建模中对输电网络的粗略表述，这一结果可能高估了储能与VRE共同配置在实际中的重要性。然而，这一发现突出了在网格受限地点部署储能以最大化储能价值并减少输电扩建的潜力。
引用
@article{arxiv.2409.12971,
title = {Reducing transmission expansion by co-optimizing sizing of wind, solar, storage and grid connection capacity},
author = {Aneesha Manocha and Gabriel Mantegna and Neha Patankar and Jesse D. Jenkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.12971},
year = {2024}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2303.11586