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,同時對實時電網和市場變化具有高度響應性。這意味著,隨著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。
愛達荷國家實驗室正在領導一項研究工作,評估ROR水電通過與能量存儲系統集成提供電網平衡的能力。2017年,水力發電廠在美國的電力產量約占7% - 約占全國可再生能源的40%。其中三分之二的303,000 GW來自擁有水庫的水壩。然而,最后29%來自ROR項目。
ROR水力發電根據任何一天的水流量間歇性地產生電力。由美國能源部水力技術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。集成存儲可以通過按需提升或降低功率來增強ROR功率。
存儲選項包括:
· 電池,可提供比其他選項更長的持續時間的能量。
· 飛輪,涉及重型軸安裝旋轉盤,當電能施加到它們時加速。當需要能量時,飛輪減速并且動能轉換回電能。
· 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,從而延長使用壽命。
綜合項目的第一階段證實,ROR水電與儲能系統相結合可以像水庫水電一樣靈敏。一個測試案例表明,由于ROR水電站可以為電網提供額外服務,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的兩個現場演示。第一次現場演示將是一個黑啟動測試,以證明具有能量存儲的ROR水電站可以在沒有傳輸系統輔助的情況下恢復電力。來自愛達荷瀑布電力公司和另一家公用事業公司的現場演示的經驗教訓將用于改進技術并最終證明其在現實條件下的可靠性。
Idaho Falls Power是一座城市公用事業公司,在蛇河上有四座ROR水電站。對于小型水電站來說,黑啟動能力是必不可少的,能夠在大面積延長停電的情況下操作微電網為關鍵負載供電。該測試將研究在黑啟動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。