據(jù)外媒報(bào)道，澳大利亞政府為在Victorian Big Battery電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行的一項(xiàng)電網(wǎng)慣性測(cè)量試驗(yàn)提供資助，旨在通過(guò)運(yùn)行電池儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)而準(zhǔn)確評(píng)估。
澳大利亞將在未來(lái)幾年退役以燃煤發(fā)電為主的化石燃料發(fā)電廠。而部署并運(yùn)營(yíng)的大量可再生能源發(fā)電設(shè)施除了填補(bǔ)這些發(fā)電廠的發(fā)電量空缺之外，還需要提供保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的慣性。
澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)(ARENA)為Reactive Technologies公司提供143萬(wàn)澳元(96萬(wàn)美元)的資金用于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電網(wǎng)慣性測(cè)量試驗(yàn)，這項(xiàng)試驗(yàn)將持續(xù)到2024年3月。Reactive Technologies公司是一家開(kāi)發(fā)電網(wǎng)功能測(cè)量工具套件的供應(yīng)商。
該公司成立于芬蘭，并在美國(guó)和澳大利亞設(shè)有辦事處，正在為維多利亞運(yùn)營(yíng)的300MW/450MWh電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目Victorian Big Battery電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行GridMetrix數(shù)據(jù)分析軟件，并將其可擴(kuò)展測(cè)量單元(XMU)部署在電網(wǎng)上。
測(cè)量的信號(hào)將從電池儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)送到電網(wǎng)，而通過(guò)軟件分析可擴(kuò)展測(cè)量單元(XMU)的數(shù)據(jù)。作為澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)(NEM)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)，澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商(AEMO)將查看實(shí)時(shí)慣性數(shù)據(jù)。
Victorian Big Battery電池儲(chǔ)能系統(tǒng)使用特斯拉Megapack 電池儲(chǔ)能單元構(gòu)建，并于2021年12月上線運(yùn)營(yíng)。
Reactive Technologies公司將與澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商(AEMO) 合作開(kāi)展這一試驗(yàn)，此次試驗(yàn)還將得到維多利亞州政府的能源、環(huán)境和氣候行動(dòng)部(DEECA)、墨爾本大學(xué)的墨爾本能源研究所以及該電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商和所有者、法國(guó)獨(dú)立電力生產(chǎn)商(IPP) Neoen公司的支持。
以逆變器為基礎(chǔ)的可再生能源發(fā)電設(shè)施(例如太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施)，可以為電網(wǎng)提供所謂的“合成慣性”或“虛擬慣性”：可以通過(guò)逆變器提供合成慣性，而不是來(lái)自熱電廠同步發(fā)電機(jī)的物理慣性。
在2022年2月發(fā)表的一篇有關(guān)儲(chǔ)能系統(tǒng)的博客文章中，SMA公司美洲產(chǎn)品經(jīng)理Blair Reynolds解釋了它的工作原理：“慣性指的是電力系統(tǒng)對(duì)頻率變化的自然阻力，如果大型發(fā)電廠或輸電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，頻率變化可能會(huì)下降，這就是電力系統(tǒng)內(nèi)部的慣性，可以讓電網(wǎng)有時(shí)間通過(guò)減少意外事件之后的變化率來(lái)重新平衡電力供需。因此，慣性是衡量電力系統(tǒng)對(duì)突然變化具有彈性的一個(gè)很好指標(biāo)。”
基于逆變器的可再生能源發(fā)電設(shè)施不僅可以快速檢測(cè)頻率偏差，并響應(yīng)電力系統(tǒng)不平衡，還可以模仿傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)提供所需的慣性。
這使得發(fā)電資產(chǎn)從“電網(wǎng)跟隨”(即依賴于與外部電網(wǎng)的快速同步以嚴(yán)格控制其有功和無(wú)功輸出)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;電網(wǎng)形成”。
通過(guò)為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)配備先進(jìn)的逆變器，可以起到這一作用。澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)(ARENA)為總計(jì)2GW/4.2GWh的8個(gè)大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目提供了資助，這些電池儲(chǔ)能項(xiàng)目將配備先進(jìn)的并網(wǎng)逆變器，將具備電網(wǎng)慣性功能。
澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)(ARENA)于2022年12月從收到的54份申請(qǐng)中做出了選擇。雖然該機(jī)構(gòu)最初為實(shí)施這一試驗(yàn)方案提供1億澳元資金，但最終決定將提高到1.76億澳元。
“電網(wǎng)形成”也可以進(jìn)行改造。在此之前的幾個(gè)月，Neoen公司另一個(gè)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目——在南澳大利亞運(yùn)營(yíng)的霍恩斯代爾電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝了先進(jìn)的逆變器。該儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模為個(gè)150MW/193.5MWh，用于提供各種電力服務(wù)，例如頻率控制輔助服務(wù)(FCAS)，而現(xiàn)在也可以提供慣性服務(wù)。
Reactive Technologies公司表示，預(yù)計(jì)到2040年，澳大利亞三分之二的燃煤發(fā)電廠將會(huì)關(guān)閉，因此使用傳統(tǒng)工具跟蹤和評(píng)估電網(wǎng)慣性變得更加困難。該公司采用的測(cè)量工具將在一系列條件下進(jìn)行評(píng)估，包括在維多利亞州的太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電充足時(shí)期以及電力需求峰值期間。
澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)(ARENA)首席執(zhí)行官Darren Miller表示：“連續(xù)測(cè)量慣性將變得非常有價(jià)值，因?yàn)樗鼘⒂兄陔娋W(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，并最終能夠采用更多的非同步發(fā)電設(shè)施的電力，例如太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施。
Reactive Technologies公司開(kāi)發(fā)的測(cè)量工具可以改變澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)(NEM)的電網(wǎng)管理方式。通過(guò)向澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商(AEMO提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可以優(yōu)化客戶端發(fā)電狀況，這已被證明為澳大利亞電網(wǎng)提供了多達(dá)30%的慣性。
