电力需求侧管理如何稳定电网运营

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根据美国节能经济委员会(ACEEE)的最新研究,越来越多的公用事业公司将很快在最寒冷的冬季迎来电力需求高峰,这突出了用户端技术和能源效率的需要,以保持电网稳定。


据ACEEE称,电气化,包括空间供暖、水暖和电动汽车(EV)充电,可能使冬季公用事业负荷增加一倍或三倍。然而,积极的需求侧管理(DSM)资源的结合可能有助于将某些地区的峰值负荷削减三分之一以上。

电力需求侧管理如何稳定电网运营

根据Tierra资源顾问公司的一项研究,杜克能源公司可以在其北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的地区找到高达1400兆瓦的目标冬季电力需求侧管理。”公司负责人汤姆•海因斯最近在讨论ACEEE的结论时表示:“这是我们可以利用的重要资源,但显然还处于起步阶段。”


电气化是消除碳排放的一项关键战略,但这也意味着公用事业公司需要增加发电量并解决负荷变化问题。据ACEEE公用事业项目经理迈克•斯皮恩)说,德克萨斯电网在面临历史性寒流时的崩溃,凸显了这个问题的重要性。


美国大多数公用事业公司目前都在夏季迎来需求高峰,以解决冷负荷问题,但是,Specian说,这种情况将会改变。他说,一些公用事业已经面临冬季高峰,特别是在西北部,但也在中西部、佛蒙特州和东南部的部分地区。


“许多州将趋向于在本世纪中叶进入冬季高峰期。”Specian在4月15日的一次讨论研究结果的网络研讨会上说。他说,在住宅供暖的推动下,新英格兰可能在2040年成为冬季高峰期。


ACEEE的报告得出结论,随着空调和建筑物的效率提高,夏季负荷可能会下降。随着天然气炉被电热泵取代,冬季太阳能发电量下降,最冷月份的电网压力将增加。


Specian说,“如果有类似极涡的东西袭来冬天的用电负荷会比以前多得多,有时会多点两到三倍。这是一个挑战,我们必须集体找出如何应对。”


ACEEE在研究中考虑了一系列DSM措施,包括:家庭气候化、住宅智能恒温器、商业先进屋顶控制和能源信息管理系统、高效照明、水暖需求响应、电动汽车管理充电、通过HVAC计划减载,安装空气源和地热热泵。


“夏季和冬季的高峰是由不同的技术驱动的,持续时间不同,并且由不同的燃料来满足,”Specian警告说。这意味着公用事业公司必须调整其方法。”我们需要注意的是,为冬季峰值限制设定的解决方案通常将不同于缓解夏季峰值。”。


ACEEE的报告发现,电力公司和其他DSM项目管理者可以通过“利用和扩大现有的少数几个项目,通过能源效率和需求响应,专门针对冬季高峰需求减少”来缓解冬季高峰和限制


在新英格兰,ACEEE发现,到2040年,一套全面的DSM资源可以将负载峰值降低34.2%,而一成不变的资源只能将峰值降低6.7%。


为了解决类似的问题,杜克能源公司进行了一项与2020年综合资源计划(IRP)相关的冬季高峰研究,据参与该分析的Tierra resource的Hines说。


杜克能源公司的研究着眼于北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的冬季峰值能效和总体需求侧管理机会。海因斯说,随着电网规模和分布式太阳能的普及,杜克正在向双峰值公用事业发展。


杜克能源公司发现,由于太阳能的影响,夏季高峰“净负荷方面的增长速度不如冬季高峰快,”海因斯说这对清洁能源来说是件好事,但同时也是一个真正的新兴问题。”


海因斯表示,杜克大学的电力需求侧管理项目历史上主要集中在夏季高峰,因为这是他们的问题。如今,杜克能源公司认为,夏季电力需求侧管理计划与冬季电力需求侧管理计划之间的差距约为1000兆瓦。此外,该公司的IRP预测,2035年夏季和冬季太阳能发电峰值之间的差距约为1200兆瓦。



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