Die aktualisierte Datensammlung des Berkeley Lab verfolgt die laufenden und geplanten Anlagen
Die Verbesserung der Batterietechnologie und das Wachstum der variablen erneuerbaren Energieerzeugung führen zu einem steigenden Interesse an „Hybrid“-Kraftwerken, die beispielsweise Wind- und/oder Solarenergie im Versorgungsmaßstab mit nebeneinander angeordneten Batterien kombinieren. Während der größte Teil des aktuellen Interesses darin besteht, Photovoltaikanlagen (PV) mit Batterien zu kombinieren, sind andere Arten von Hybrid- oder Co-Location-Anlagen mit weitreichenden Konfigurationen seit Jahrzehnten Teil des US-amerikanischen Strommixes.
Eine neu veröffentlichte Einweisung vom Lawrence Berkeley National Laboratory verfolgt und kartiert sowohl in Betrieb befindliche als auch geplante Hybrid-/Co-Location-Kraftwerke in den Vereinigten Staaten bis Ende 2022 und synthetisiert gleichzeitig Daten aus Stromabnahmeverträgen (Power Purchase Agreements, PPAs). Der Umfang dieser Datenzusammenfassung umfasst nebeneinander angeordnete Hybride, die zwei oder mehr Ressourcen (z. B. mehrere Arten der Erzeugung und/oder Erzeugung mit Speicherung) koppeln, die weitgehend unabhängig hinter einem einzigen Punkt betrieben werden Zusammenschaltungund Vollhybride, die auch einen koordinierten Betrieb der am gleichen Standort befindlichen Ressourcen ermöglichen. „Virtuelle“ Hybride, die nicht am gleichen Standort stehen, sind ebenso ausgeschlossen wie kleinere (oft hinter dem Zähler liegende) Kraftwerke mit weniger als 1 MW Erzeugungskapazität (d. h. unser Fokus liegt auf Kraftwerken im Versorgungsmaßstab).
Das Einweisung wird von zwei Datenvisualisierungen begleitet, von denen sich eine darauf konzentriert online zum anderen zu Anlagen in Verbindungswarteschlangen sowie eine Excel-Datendatei mit Details zu einzelnen Anlagen. Wir werden diesen Bericht im Rahmen eines kostenlosen einstündigen Webinars am Donnerstag, 21. September, um 13:00 Uhr Eastern Time vorstellen. Um sich anzumelden, gehen Sie zu: https://lbnl.zoom.us/webinar/register/WN_djSa2srJTgqEl92wVmF0Xg(Link ist extern).
Zu den wichtigsten Erkenntnissen des diesjährigen Updates gehören:
Das letzte Jahr war ein weiteres großes Jahr für Hybridanlagen in den Vereinigten Staaten. Ende 2022 waren in den Vereinigten Staaten 374 Hybridkraftwerke (>1 MW) in Betrieb (+25 % im Vergleich zu Ende 2021), was einer Gesamterzeugungskapazität von fast 41 GW (+15 %) und 5,4 GW/15,2 entspricht GWh Energiespeicherung (+69 %/+88 %). PV+-Speicheranlagen sind bei weitem am weitesten verbreitet und in weiten Teilen des Landes zu finden (siehe Karte), aber es sind auch fast zwanzig andere Hybridanlagenkonfigurationen in Betrieb.
PV+Speicher ist die häufigste Hybridart. Unter den Online-Generator+Speicher-Hybriden dominiert PV+Speicher hinsichtlich der Anlagenzahl (insgesamt 213 und 59 der 62 im Jahr 2022 hinzugefügten Hybride), der Speicherkapazität (4,0 GW/12,5 GWh) und dem Verhältnis von Speicher zu Generatorkapazität (49 %). ) und Speicherdauer (3,1 Stunden).
Hybride Anlagenkonfigurationen spiegeln ihre primären Anwendungsfälle wider: Das relativ hohe durchschnittliche Speicherverhältnis und die relativ hohe durchschnittliche Speicherdauer von PV+-Speicheranlagen deuten darauf hin, dass die Speicherung Möglichkeiten zur Ressourcenadäquanz (d. h. Kapazitätsfestigung) und Energiearbitrage (d. h. Verlagerung des Stromverkaufs von niedrigeren zu höherpreisigen Zeiträumen) für PV+-Speicher bietet Pflanzen. Im Gegensatz dazu deuten die niedrige durchschnittliche Speicherquote (14 %) und die kurze Laufzeit (0,6 Stunden) der relativ wenigen in Betrieb befindlichen Wind- und Speicherkraftwerke darauf hin, dass sie hauptsächlich auf die Märkte für Hilfsdienstleistungen (z. B. Bereitstellung von Regulierung und/oder Reserven) abzielen. Separate Daten, die von Anlagenbesitzern gemeldet wurden, stützen diese Annahmen über primäre Anwendungsfälle.
Die Größenordnung von Hybridspeichern liegt auf dem Niveau von Standalone-Speichern. Ende 2022 war in PV+Speicher-Hybridanlagen etwa genauso viel Speicherkapazität in Betrieb wie in Einzelspeicheranlagen (jeweils ca. 4 GW). Bei der Speicherenergie liegt die PV+-Speicherung jedoch um ca. 2 GWh vor der Einzelspeicherung (12,5 GWh gegenüber 10,4 GWh).
Daten zur Verbindungswarteschlange zeigen ein anhaltend starkes Interesse der Entwickler an der Hybridisierung. Ende 2022 befanden sich in den gesamten Vereinigten Staaten 51 % mehr Hybridkraftwerke – was 59 % mehr Erzeugungskapazität entspricht – in Verbindungswarteschlangen als Ende 2021. Auch bei diesen geplanten Kraftwerken dominiert die Solarenergie: Ende 2022 Es wurden 457 GW Solarkapazität als Hybrid vorgeschlagen (was etwa 48 % der gesamten Solarkapazität in den Warteschlangen entspricht), wobei PV in der Regel mit Batteriespeicher gekoppelt wird. Gleichzeitig wurden 24 GW Windkapazität als Hybrid vorgeschlagen (das entspricht ca. 8 % der gesamten Windkapazität in den Warteschlangen), wobei wiederum am häufigsten Windkraft mit Speicherung kombiniert wurde. Mittlerweile wird geschätzt, dass mehr als die Hälfte aller Speicher in den Warteschlangen Teil einer Hybridanlage sind. Während viele der in den Warteschlangen vorgeschlagenen Anlagen letztendlich nicht in den kommerziellen Betrieb gelangen, ist das große Interesse an Hybridanlagen – insbesondere PV+Speicher – insbesondere in bestimmten Regionen bemerkenswert. Beispielsweise werden in CAISO 97 % der gesamten Solarkapazität und 45 % der gesamten Windkapazität in den Warteschlangen als Hybrid vorgeschlagen.
Die PPA-Preise für PV+Speicher und insbesondere die Speicherzusatzpreise sind gestiegen. Der Bericht untersucht auch Preisdaten von 81 PV+Speicher-PPAs in 10 Bundesstaaten mit insgesamt 9,9 GW PV und 5,5 GW/21,8 GWh Batterien. 42 dieser 81 PPAs stammen aus dem Betrieb von PV+Speicheranlagen, während sich die anderen 39 Anlagen noch im Bau oder in der Entwicklung befinden. Obwohl die PPA-Preise für PV+Speicher im Laufe der Zeit gesunken sind (linke Grafik unten), sind die „Levelized Storage Adders“ – d 60 $/MWh gespeichert (unter der Annahme eines vollständigen Zyklus pro Tag) oder ~15 $/MWh-PV (wie in der rechten Grafik unten dargestellt). Ein Teil des jüngsten Preisanstiegs könnte einfach einen Trend hin zu höheren Batterie-/PV-Kapazitätsverhältnissen auf dem Festland im Laufe der Zeit widerspiegeln (während dieses Verhältnis in Hawaii typischerweise bei 100 % liegt), was unter sonst gleichen Bedingungen zu höheren Kosten führen wird. Die weithin bekannten Auswirkungen des Inflations- und Lieferkettendrucks auf die Batteriepreise tragen zweifellos ebenfalls dazu bei.
Wir sehen die Auswirkungen der IRA im diesjährigen Update nicht. Der Inflation Reduction Act (IRA), der im August 2022 in Kraft trat, ermöglicht eigenständigen Speichersystemen erstmals den Zugang zur Investment Tax Credit (ITC) und nimmt damit den Anreiz, Batteriespeicher mit Solarenergie in einer Hybridkonfiguration zu koppeln, teilweise weg. Aus mehreren möglichen Gründen sehen wir die potenziellen Auswirkungen des eigenständigen Speicher-ITC auf die Hybridisierung im diesjährigen Bericht noch nicht. Erstens wurde die IRA relativ spät im Jahr verabschiedet, und die Leitlinien des Finanzministeriums zur Umsetzung kamen noch später, und der Markt braucht natürlich Zeit, um zu reagieren. Darüber hinaus trat das neue Standalone-Storage-ITC erst ab 2023 in Kraft, während sich dieser Bericht hauptsächlich auf das Jahr 2022 konzentriert. In der Zwischenzeit hatten Interconnection-Warteschlangen aus einigen größeren Regionen entweder bereits ihre offene Bewerbungssaison abgeschlossen, als die IRA verabschiedet wurde, oder andere haben neue Zusammenschaltungsanfragen im Jahr 2022 nicht akzeptiert oder davon abgeraten. Schließlich gibt es mehrere gegenläufige Gründe, warum der Trend zur Hybridisierung trotz der eigenständigen Speicher-ITC anhalten könnte; Im diesjährigen Bericht untersuchen wir anhand zweier Fallstudien einige der verbleibenden Vorteile der Hybridisierung.
Weitere Einzelheiten zu diesen und anderen Ergebnissen sowie detaillierte Fallstudien zu zwei in Betrieb befindlichen PV+Speicheranlagen finden Sie in der kurzen Datenzusammenstellung im PowerPoint-Stil, die heruntergeladen werden kann Hier. Das Briefing wird außerdem von zwei Datenvisualisierungen begleitet, von denen sich eine auf Online-Pflanzen und die andere auf solche in konzentriert Verbindungswarteschlangenund eine Excel-Datendatei mit Details zu einzelnen Anlagen.
Wir werden diesen Bericht im Rahmen eines kostenlosen einstündigen Webinars am Donnerstag, 21. September, um 13:00 Uhr Ostküstenzeit vorstellen. Um sich anzumelden, gehen Sie zu: https://lbnl.zoom.us/webinar/register/WN_djSa2srJTgqEl92wVmF0Xg (Link ist extern).
Online-Hybrid- und Energiespeicherprojekte, https://emp.lbl.gov/online-hybrid-and-energy-storage-projects
Diese Arbeit wurde freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Berkeley-Labor und finanziert durch die US-Energieministerium, Büro für Energieeffizienz und Erneuerbare Energien, Büro für Solarenergietechnologien und Büro für Windenergietechnologien.
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