新的研究表明,小型河流(ROR)水電項目可以提供與基于水庫的水電站一樣多的基本負荷穩定性,同時(shí)對實(shí)時(shí)電網(wǎng)和市場(chǎng)變化具有高度響應性。這意味著(zhù),隨著(zhù)美國尋求在不影響可靠性的情況下擴大可再生能源,選擇一種更靈活(和盈利)的水電,不涉及水壩。
愛(ài)達荷國家實(shí)驗室正在領(lǐng)導一項研究工作,評估ROR水電通過(guò)與能量存儲系統集成提供電網(wǎng)平衡的能力。2017年,水力發(fā)電廠(chǎng)在美國的電力產(chǎn)量約占7% - 約占全國可再生能源的40%。其中三分之二的303,000 GW來(lái)自擁有水庫的水壩。然而,最后29%來(lái)自ROR項目。
ROR水力發(fā)電根據任何一天的水流量間歇性地產(chǎn)生電力。由美國能源部水力技術(shù)辦公室資助的綜合項目正在探索使用儲能設備為ROR水電站增加儲存的方法。集成存儲可以通過(guò)按需提升或降低功率來(lái)增強ROR功率。
存儲選項包括:
· 電池,可提供比其他選項更長(cháng)的持續時(shí)間的能量。
· 飛輪,涉及重型軸安裝旋轉盤(pán),當電能施加到它們時(shí)加速。當需要能量時(shí),飛輪減速并且動(dòng)能轉換回電能。
· 超級電容器,最好提供電荷,以應對持續幾秒到幾分鐘的短期電源間隙。它們可以快速充電。
· 將超級電容器或飛輪與電池配對可以減少電池壓力,從而延長(cháng)使用壽命。
綜合項目的第一階段證實(shí),ROR水電與儲能系統相結合可以像水庫水電一樣靈敏。一個(gè)測試案例表明,由于ROR水電站可以為電網(wǎng)提供額外服務(wù),因此有可能將ROR水電收入增加12%至16%。
第二階段將包括該技術(shù)的兩個(gè)現場(chǎng)演示。第一次現場(chǎng)演示將是一個(gè)黑啟動(dòng)測試,以證明具有能量存儲的ROR水電站可以在沒(méi)有傳輸系統輔助的情況下恢復電力。來(lái)自愛(ài)達荷瀑布電力公司和另一家公用事業(yè)公司的現場(chǎng)演示的經(jīng)驗教訓將用于改進(jìn)技術(shù)并最終證明其在現實(shí)條件下的可靠性。
Idaho Falls Power是一座城市公用事業(yè)公司,在蛇河上有四座ROR水電站。對于小型水電站來(lái)說(shuō),黑啟動(dòng)能力是必不可少的,能夠在大面積延長(cháng)停電的情況下操作微電網(wǎng)為關(guān)鍵負載供電。該測試將研究在黑啟動(dòng)期間為系統提供足夠的頻率和電壓穩定所需的能量存儲量。