Une nouvelle analyse révèle un intérêt substantiel à ajouter des batteries d’une durée allant jusqu’à 4 heures aux centrales solaires ou éoliennes situées dans des régions confrontées à une congestion du transport.

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Nous sommes heureux d’annoncer un nouvelle étude qui study l’intérêt d’ajouter des batteries aux centrales éoliennes et solaires situées dans des zones confrontées à des congestions de transport.

Nous examinons deux varieties de zones confrontées à une congestion du transport. Ces zones représentent des events du territoire des organismes régionaux de transport (RTO) ou des opérateurs de réseau indépendants (ISO) sélectionnées en fonction de modèles de tarification particuliers : le premier kind, appelé zone riche en énergies renouvelables variables (ERV), présente un déploiement native élevé d’énergies renouvelables par rapport à la demande énergétique locale. Le réseau dans ce kind de zone devient encombré aux heures où la manufacturing renouvelable locale est élevée par rapport à la capacité de transport disponible vers les zones voisines. Durant ces heures, les prix de gros de l’énergie locale diminueront par rapport aux zones voisines. Le deuxième kind, les centres de distribution, concerne les zones où la demande d’électricité est élevée par rapport aux sources de manufacturing locales, telles que les villes et les zones suburbaines. Les centres de distribution ont tendance à voir les prix locaux grimper lorsque la demande atteint un pic par rapport à la capacité de transport disponible dans les zones. Les centrales éoliennes et solaires sont situées dans les deux varieties de zones encombrées, bien que davantage de centrales soient situées dans les zones riches en ERV.

Cette étude discover l’intérêt de l’ajout de batteries dans les deux varieties de zones, remark les configurations optimales des centrales hybrides VRE + batteries peuvent varier selon les varieties de zones et entre l’énergie solaire et l’éolien, et remark les centrales peuvent contribuer aux marchés de l’énergie et de la capacité. Les résultats de ces travaux peuvent aider à affiner les processus de planification à lengthy terme et à donner un aperçu des circumstances futures à mesure que le déploiement des énergies renouvelables et des batteries se développe au fil du temps.

Graphique 1. Revenus annuels de l’énergie des centrales hybrides par durée de batterie et kind de centrale et d’emplacement sur tous les marchés. Les centrales éoliennes et solaires autonomes sont représentées par une durée nulle à des fins de comparaison. Les valeurs aberrantes, représentées par des losanges, sont des factors de données qui se situent en dehors de la plage de 1,5 fois la plage interquartile. Notez que nous avons exclu les centrales éoliennes d’ERCOT dans cette determine, en raison de valeurs aberrantes qui rendaient le reste de la determine difficile à lire. La determine incluant toutes les plantes étudiées est disponible dans le texte intégral.

Les principales conclusions de l’étude comprennent :

• L’ajout de jusqu’à 4 heures de stockage a considérablement augmenté la valeur énergétique des centrales solaires et éoliennes: L’un des paramètres examinés était la valeur énergétique, ou la valeur que les centrales pouvaient recevoir en vendant leur énergie sur le marché spot de gros de l’électricité. Dans les zones riches en ERV, les centrales éoliennes et solaires ont connu une augmentation relative similaire de leur valeur grâce à l’ajout de stockage. Par exemple, dans les zones riches en ERV, l’ajout d’une heure de stockage a augmenté la valeur énergétique des centrales éoliennes et solaires d’environ 80 %, et l’extension du stockage de 1 à 4 heures a augmenté les revenus énergétiques d’environ 30 % supplémentaires. Une mise en garde est que la valeur du stockage était basée sur l’hypothèse que l’expédition des batteries était optimisée avec une parfaite prévision des prix du marché, ce qui représente une limite supérieure pour l’augmentation de la valeur. Des recherches antérieures suggèrent que les estimations de la valeur du stockage sans prévision parfaite pourraient être de 70 à 90 %. celle de la valeur en parfaite prévoyance, variable selon les lieux et les années.
• La valeur énergétique des plateaux de stockage après 4 heures de durée sur les marchés actuels: La valeur énergétique augmente notamment lors de l’ajout de piles d’une durée allant jusqu’à 4 heures. Cependant, peu de valeur énergétique supplémentaire a été trouvée au-delà de 4 heures d’autonomie de la batterie dans la plupart des emplacements et dans les deux varieties de zones (Determine 1). Notamment – ​​et quelque peu surprenant – même dans les zones riches en ERV, les batteries au-delà de 4 heures voient relativement peu de acquire en valeur énergétique.
• L’énergie éolienne nécessite un stockage de plus longue durée pour obtenir un crédit de capacité que l’énergie solaire : Le crédit de capacité, mesuré ici simplement comme la capacité à fournir de l’énergie au réseau pendant les 100 heures de cost nette les plus élevées par an, atteint 90 % avec quatre heures d’autonomie de batterie pour les centrales solaires, mais nécessite 8 heures d’autonomie de batterie pour les centrales éoliennes. Cela était vrai dans les deux varieties de domaines (Determine 2).
• Hypothèses de dégradation de la batterie et résultats d’impression: Un détail method necessary était que la valeur ajoutée du stockage sur batterie était smart à l’imposition de limites d’expédition conçues pour minimiser la dégradation de la batterie au fil du temps. Lorsqu’un seuil de 25 $/MWh pour l’arbitrage temporel a été imposé, les estimations de revenus ont été réduites d’environ 15 % à 20 %, avec des baisses de revenus plus importantes pour certaines centrales situées dans des zones riches en ERV. Il s’agit d’une découverte importante automotive elle montre qu’il existe des compromis importants entre l’optimisation de la longévité de la batterie et l’optimisation des revenus à courtroom terme. Ces compromis sont souvent traités de manière simpliste, par exemple avec les exigences de garantie qui limitent l’utilisation de la batterie à un cycle par jour. Un traitement plus sophistiqué de la dégradation des batteries pourrait permettre une plus grande maximisation de la valeur pour les propriétaires de centrales électriques hybrides.

Determine 2. Le facteur de capacité des centrales hybrides éoliennes et solaires avec batteries pendant les 100 heures les plus critiques par an (tel que mesuré par la cost nette, c’est-à-dire la demande totale d’électricité moins la manufacturing éolienne et solaire). Les barres plus sombres représentent le facteur de capacité potential lorsque les plantes sont réparties de manière optimale pour respecter les 100 heures les plus élevées.

Les limites incluent :

• Cette analyse s’est concentrée sur les marchés de l’énergie et de la capacité, mais n’a pas évalué la valeur des providers auxiliaires. De nombreuses centrales hybrides, notamment à ERCOT, tirent une grande valeur des providers auxiliaires. Cependant, nous avons choisi d’ignorer les flux de valeur des providers auxiliaires automotive la profondeur du marché pour ces providers est faible ; À mesure que les ressources hybrides et de stockage seront déployées en plus grand nombre, il est possible qu’elles deviendront beaucoup plus dépendantes des revenus liés à l’énergie et à la capacité, comme cela a déjà commencé à se produire dans CAISO.
• L’analyse de la valeur énergétique était basée sur les prix de gros en temps réel de 2018 à 2021, qui ne refléteront pas la dynamique survenue au cours des années les plus récentes. Les prix du gaz naturel, et donc les prix globaux de l’électricité, étaient particulièrement élevés en 2021 et 2022, et seuls les prix élevés de 2021 sont pris en compte dans cette analyse.
• Nous avons modélisé l’envoi d’usines hybrides renouvelables et de batteries en supposant une prévision parfaite des prix en temps réel, alors que les usines hybrides réelles doivent planifier la cost et la décharge des batteries sur la base de prévisions imparfaites. Avec une prévision imparfaite, la valeur du stockage sur batterie serait inférieure à celle décrite ici. Par conséquent, cet article représente une valeur théorique maximale d’ajout de stockage. D’autres efforts de recherche se sont concentrés et continueront de se concentrer sur la différence entre une expédition parfaitement planifiée et une expédition réelle.

Pour en savoir plus, consultez l’étude complète publiée dans la revue Énergie renouvelable.

Si vous avez des questions, contactez Dev Millstein du Lawrence Berkeley Nationwide Laboratory. Nous apprécions le soutien financier de l’Workplace of Power Effectivity and Renewable Power du Département américain de l’énergie.

Avec l’aimable autorisation du courrier électronique de Dev Millstein, Laboratoire nationwide Lawrence Berkeley