像許多美國(guó)中西部州一樣，密歇根州在采用新的儲(chǔ)能技術(shù)方面進(jìn)展緩慢，但這種情況可能會(huì)發(fā)生改變。
密歇根州很幸運(yùn)擁有世界上最大的抽水蓄能設(shè)施之一。密歇根州的盧丁頓(Ludington)抽水蓄能設(shè)施在應(yīng)用中，當(dāng)廉價(jià)的多余電力可用時(shí)，水就被泵送到上游水庫(kù)，而當(dāng)需要電能時(shí)，水則通過(guò)渦輪機(jī)發(fā)電并流回到下游水庫(kù)。盡管抽水蓄能對(duì)電網(wǎng)和可再生能源的整合具有顯著的價(jià)值，但這座裝機(jī)容量為1,872MW的抽水蓄能設(shè)施耗時(shí)四年才建設(shè)完成，并且這種儲(chǔ)能方法由于地理?xiàng)l件限制并不適于推廣。
密歇根州電網(wǎng)是美國(guó)最不可靠的電網(wǎng)之一，其部分原因是經(jīng)常遭遇極端天氣
過(guò)去十年來(lái)，美國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域最大的發(fā)展是電池。電網(wǎng)規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)容量猛增，這在很大程度上是由鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)部署驅(qū)動(dòng)的。自從2010年以來(lái)，鋰離子電池的價(jià)格已經(jīng)下跌了85%。除了鋰離子電池之外，壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署也在增長(zhǎng)。
盡管抽水蓄能在該州的能源結(jié)構(gòu)中具有重要價(jià)值，但是相對(duì)于沿海地區(qū)的儲(chǔ)能部署增長(zhǎng)，密歇根州在采用這些蓬勃發(fā)展的新儲(chǔ)能技術(shù)方面進(jìn)展緩慢。
這是因?yàn)?，正如密歇根州公共服?wù)委員會(huì)(MPSC)最近對(duì)該州能源評(píng)估所揭示的那樣，密歇根州的電力系統(tǒng)并不具備應(yīng)有的彈性，部署更多的儲(chǔ)能系統(tǒng)會(huì)對(duì)其有所幫助。
密歇根州的電力可靠性在美國(guó)所有州中排名靠后，部分原因是夏季雷暴雨和冬季極端冰凍所致，此外也是由于老化的電力基礎(chǔ)設(shè)施和過(guò)時(shí)設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)。儲(chǔ)能系統(tǒng)使電力系統(tǒng)可以更好地分配電力，并在多余時(shí)間存儲(chǔ)電力，因此，這是提高電力系統(tǒng)的可靠性和彈性的巨大機(jī)會(huì)。
通過(guò)將電力需求轉(zhuǎn)移到非峰值期間并保持電網(wǎng)穩(wěn)定，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以替代原有的電網(wǎng)升級(jí)和改造措施。公用事業(yè)公司可能不需要為許多配電級(jí)項(xiàng)目(如部署電力線或變壓器)向用戶收取更多的費(fèi)用，這是因?yàn)槿绻m當(dāng)?shù)夭渴饍?chǔ)能系統(tǒng)，可能不需要建設(shè)這些項(xiàng)目。美國(guó)一些州要求公用事業(yè)公司在升級(jí)和改造大型配電網(wǎng)之前分析部署這些“非電力線路替代品”的可能性。
在儲(chǔ)能部署方面，密歇根州與其他州之間的差距不只是由于政策障礙，其原因是多方面的，其中包括行業(yè)法規(guī)、公用事業(yè)以及批發(fā)市場(chǎng)等。
發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)的全部潛力
密歇根州公共服務(wù)委員會(huì)(MPSC)要求密歇根州投資者所有的公用事業(yè)公司每五年提交一次配電投資和維護(hù)計(jì)劃。該委員會(huì)通過(guò)舉辦利益相關(guān)者研討會(huì)，制定了有關(guān)在這些計(jì)劃中將儲(chǔ)能系統(tǒng)作為重點(diǎn)領(lǐng)域的指南。
該州公用事業(yè)公司還必須考慮其每五年必須向密歇根州公共服務(wù)委員會(huì)(MPSC)提交的綜合資源計(jì)劃(IRP)的長(zhǎng)期性，這規(guī)定了公用事業(yè)公司如何提供或購(gòu)買足夠的發(fā)電量以滿足客戶需求。
但是，儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值本質(zhì)上是與配電系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)這方面聯(lián)系在一起。如果只考慮配電系統(tǒng)，那么只是利用儲(chǔ)能系統(tǒng)一部分優(yōu)勢(shì)(例如可以用作非電力線路替代品)，而與發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)優(yōu)勢(shì)(例如在峰值需求期間調(diào)度儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力)則沒(méi)有考慮。
相反，如果人們關(guān)注的是發(fā)電系統(tǒng)而不是配電系統(tǒng)，那么情況就會(huì)相反，同樣只是考慮了一部分問(wèn)題。因此，在密歇根州的長(zhǎng)期公用事業(yè)規(guī)劃中，儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署并沒(méi)有得到應(yīng)有的重視。隨著密歇根州州長(zhǎng)Gretchen Whitmer和密歇根州電力公司(MPSC)最近宣布實(shí)施其電網(wǎng)計(jì)劃，這種情況可能會(huì)有所改變。
該倡議的主要目標(biāo)之一是整合輸電、配電和資源規(guī)劃，以提高透明度和優(yōu)化解決方案。這種全新的整體方法將各種能源視為一個(gè)完整的系統(tǒng)，如果實(shí)施得當(dāng)，可以使公用事業(yè)公司充分發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)的潛力。
鑒于儲(chǔ)能行業(yè)最近取得的進(jìn)步，奇怪的是，密歇根州最大的電力公用事業(yè)公司DTE Energy公司最近提出的綜合資源計(jì)劃(IRP)，似乎并沒(méi)有承認(rèn)當(dāng)今的儲(chǔ)能系統(tǒng)部署與過(guò)去相比有了飛躍式發(fā)展。
DTE Energy公司在綜合資源計(jì)劃(IRP)中指出，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相對(duì)于其他資源而言目前還不具有成本效益。綜合資源計(jì)劃(IRP)所提議部署的唯一儲(chǔ)能資源是一個(gè)裝機(jī)容量為11MW的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能試點(diǎn)項(xiàng)目，而綜合資源計(jì)劃(IRP)在未來(lái)五年內(nèi)提出的裝機(jī)容量為1.2GW至1.4GW的發(fā)電設(shè)施來(lái)說(shuō)，這只是很少的一部分。
DTE公司當(dāng)然并沒(méi)有忽略儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署。去年夏天，該公司在位于迪爾伯恩的福特汽車公司研究和工程中心部署了一個(gè)滿足客戶需求響應(yīng)的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能的試點(diǎn)項(xiàng)目，并獲得了監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。
但是，盡管試點(diǎn)計(jì)劃是邁出良好的第一步，但許多其他公用事業(yè)公司已經(jīng)超出了試行范圍，可以全面部署電池和其他類型的儲(chǔ)能系統(tǒng)。DTE Energy公司的一些同行發(fā)現(xiàn)，與DTE Energy公司所設(shè)想的相比，儲(chǔ)能系統(tǒng)確實(shí)在更大的規(guī)模上具有成本效益。
北印地安那州公共服務(wù)公司最近啟動(dòng)了一項(xiàng)招標(biāo)程序，要求開發(fā)商部署一個(gè)裝機(jī)總?cè)萘繛?300MW太陽(yáng)能和太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目，以及裝機(jī)總?cè)萘繛?00MW的風(fēng)力發(fā)電和風(fēng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目，以替代即將退役的燃煤發(fā)電廠。
在另一個(gè)例子中，NextEra Energy公司在伊利諾伊州部署的20MW Lee DeKalb電池儲(chǔ)能設(shè)施自從2014年開始投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。在PJM公司的監(jiān)管市場(chǎng)中，PJM調(diào)度人員接受資源運(yùn)營(yíng)商(如儲(chǔ)能項(xiàng)目)的投標(biāo)，這些電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率。
獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)MISO為什么在儲(chǔ)能方面落后于PJM
在美國(guó)中西部地區(qū)，輸電系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)則并不相同，這些政策對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)有很大的不同。上述的伊利諾伊州電池儲(chǔ)能項(xiàng)目部署在PJM輸電組織的管轄范圍內(nèi)，而PJM公司是美國(guó)最大的電力批發(fā)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商。但是，美國(guó)中西部大部分地區(qū)是美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)管轄范圍。
正如美國(guó)能源信息署的資料表示，PJM公司的電池儲(chǔ)能部署明顯高于其他市場(chǎng)，而MISO公司的部署水平最低。
這是為什么?也許最大的原因是美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)在制定儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)則方面一直落后于PJM公司。如前所述，PJM中的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目(如NextEra的Lee DeKalb設(shè)施)已經(jīng)提供輔助服務(wù)已有多年的時(shí)間。但是，美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)才在2018年12月提交了允許部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的計(jì)劃，這個(gè)計(jì)劃并沒(méi)有指定采用電池或飛輪儲(chǔ)有，還是壓縮空氣儲(chǔ)能和抽水蓄能。
美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)的電力儲(chǔ)能資源市場(chǎng)將于今年12月生效，但涉及美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)的程序性延誤已將生效日期推至2022年6月。
因此，屬于美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)市場(chǎng)的美國(guó)中西部大部分地區(qū)才開始釋放儲(chǔ)能系統(tǒng)的全部潛力。盡管這些區(qū)域市場(chǎng)面臨一些挑戰(zhàn)，密歇根州的公用事業(yè)公司仍然可以增加對(duì)儲(chǔ)能解決方案的投資。
而在美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)改革生效之前，密歇根州的公用事業(yè)公司有希望利用儲(chǔ)能項(xiàng)目為客戶提供更加可靠的電力服務(wù)。
