Dgs в блоке питания, что это такое

Обновлено: 21.11.2024

Основной целью программы DGS по закупке энергии является минимизация как затрат для налогоплательщиков, так и воздействия на окружающую среду потребления энергии в штате. В качестве основного органа штата по закупкам товарных контрактов Управление агентства по энергоэффективности и энергосбережению обеспечивает и управляет несколькими соглашениями о нерегулируемых энергетических товарах для государственных агентств. Соглашения включают контракты на оптовую и розничную продажу электроэнергии и природного газа, возобновляемых источников энергии и услуг по реагированию на спрос. DGS также координирует стратегии закупок по всему штату и деятельность по управлению портфелем с университетской системой Мэриленда (USM).

Обзор покупки электроэнергии

DGS покупает электроэнергию на нерегулируемых рынках электроэнергии от имени всех государственных органов. Благодаря инновационной стратегии закупки электроэнергии для более крупных счетов DGS хеджирует часть будущих потребностей в электроэнергии государственных объектов. Фиксируя ставки для части будущих потребностей в электроэнергии и покупая оставшуюся часть по ставкам в режиме реального времени, благоприятные тенденции в ценах на электроэнергию используются в интересах государства. Эта стратегия называется «Блокировать и индексировать».

Стоимость, которой удалось избежать, при покупке аккаунтов Block & Index по сравнению с аккаунтами с фиксированной ставкой обратного аукциона (2019 финансовый год): 4 701 788 долл. США

Для нескольких тысяч небольших счетов штата DGS покупает электроэнергию через периодические обратные онлайн-аукционы. Первый такой аукцион был проведен в 2004 году, а последний – в мае 2017 года.

Сводка по закупкам электроэнергии за 2019 финансовый год*

< td style="text-align:right;">$0,0609

	кВтч	% от общего количества кВтч< /th>	Стоимость ($)	% от общей стоимости	Удельная стоимость ($/кВтч)
Крупные аккаунты (блокировать и индексировать)	913 713 359	65,93%	32 166 300 долл. США	47,82%	$0,0352
Небольшие счета (фиксированная ставка)	269 262 578	19,43%	16 393 543 долл. США	24,37%
Возобновляемые источники < br />(Wind & Solar PPAS)	202 963 761	14,64%< /td>	$18 709 298	27,81%	$0,0922
Итог за год	1 385 939 698	100,00%	67 269 141 долларов США	100,00%	$0,0485

*Стоимость и удельные ставки только для товаров, за исключением платы за пропускную способность, передачу, административные и управленческие сборы (счета DGS и USM)

Все вопросы о закупке энергии или реагировании на спрос можно направлять по адресу:

Основной целью традиционных методов планирования распределенных генераторов (DG) является минимизация потерь в сети для оптимизации сайтов DG в фидерах. Использование возможности обеспечения нагрузки (LSC) при планировании ДГ позволит точно ответить на вопросы, сколько ДГ следует интегрировать, к какому трансформатору их подключать и какой тип ДГ следует применять. Основная работа этого документа состоит в том, чтобы проанализировать влияние DG на LSC, чтобы ответить на три ключевых вопроса. Это решает проблему планирования в три шага: (i) разрабатываются две модели LSC, учитывающие доступ к РГ, в которых рассматриваются две разные стратегии передачи: прямая передача нагрузки и непрямая передача нагрузки; (ii) предложен метод комбинирования простого метода и метода точечной оценки. Наконец, на основе базового случая, когда меняется конфигурация РГ, изучается влияние РГ на системные ЖСС. После тематического исследования делается вывод о влиянии стратегии передачи нагрузки, мощности ДГ и типов ДГ на LSC.

1. Введение

Распределенная генерация (DG) в настоящее время широко используется в системе распределения электроэнергии, чтобы использовать преимущества более чистой энергии, меньших потерь и местного энергоснабжения. Однако существует множество проблем, таких как прерывистость, двунаправленный поток мощности и стратегия управления, возникающие вместе с интеграцией DG.Эти проблемы бросили вызов традиционному сетевому планированию [1, 2], моделированию [3] и защите [4]. Для решения проблем планирования необходимы новые методы планирования РГ, включающие в себя сайты РГ и реструктуризацию сети. К сожалению, почти все эти методы имеют общую цель — минимизировать потери в сети при разумной структуре сети.

Концепция возможности обеспечения нагрузки (LSC) [5–7], которая описывает, насколько система может безопасно удовлетворить спрос, была предложена для оценки надежности и экономичности распределительных систем. Он предоставляет новый инструмент для традиционного планирования энергосистемы, особенно в дополнение к планированию РГ.

В настоящее время исследования, применяющие LSC в планировании DG, не очень распространены. В [8] предлагается ряд показателей для оценки нагрузочной способности распределительной сети с ДГ. Моделирование по методу Монте-Карло используется в этом исследовании для устранения неопределенностей в выходной мощности РГ и потребности в нагрузке. Метод в этой статье хорошо используется для оценки нагрузочной способности одного фидера с DG, но он не принимает во внимание непредвиденные обстоятельства сети N-1. В [9] представлена модель восстановления N-1 для оценки возможности передачи нагрузки, которая учитывает подключение различных фидеров. В этой модели нагрузки могут передаваться посредством действия выключателя при выходе из строя одного фидера. Но это применимо к ситуациям, когда на высоковольтных трансформаторах возникает аварийная ситуация N-1.

В результате при планировании DG необходим метод оценки LSC, учитывающий непредвиденные обстоятельства N-1 трансформаторов. В нем основное влияние ДГ на КЖ включают типы ДГ, мощность ДГ и трансформаторные ДГ, к которым подключены ДГ, но расположение ДГ в фидерах оказывает очень незначительное влияние на КЖ. Следовательно, он может решить, сколько DG и какие типы DG могут иметь доступ к энергосистеме и к какому преобразованию они имеют доступ в соответствии с анализом LSC. Затем с помощью традиционных методов планирования можно определить подробные местоположения РГ с учетом потерь в сети. Упомянутый выше процесс показан на рисунке 1.

Взаимосвязь между LSC и традиционным планированием DG.

В этом документе представлена новая модель LSC с учетом доступа к DG, а затем исследуется влияние DG на LSC. Предлагаемый подход чрезвычайно ценен для планирования РГ. В этой статье проанализированы основные типы широко используемых дизель-генераторов, включая фотоэлектрические (PV), ветряные турбины и дополнительные накопители.

2. Концепция возможности питания нагрузки

2.1. Непредвиденные обстоятельства N-1 в системах распределения электроэнергии

При потере одного элемента (например, линии электропередачи, подстанции) система должна немедленно восстановиться, чтобы удовлетворить спрос.

В случае непредвиденных обстоятельств N-1 нехватка мощностей снабжения должна быть заполнена соседними запасными подразделениями. В результате резервная мощность необходима для стабильной работы системы. Количество резервных мощностей определяет дополнительные затраты, потому что неадекватные резервные мощности приводят к несоответствиям N-1 на случай непредвиденных обстоятельств, а избыток приводит к крупномасштабным инвестициям. Чтобы решить эту дилемму, вводится понятие возможности подачи нагрузки.

2.2. Возможность загрузки питания

Согласно требованию на случай непредвиденных обстоятельств N-1, общая нагрузка, которую может обеспечить система распределения электроэнергии, определяется как ее способность обеспечения нагрузки (LSC). Соответственно, LSC в системе распределения определяется коэффициентами загрузки и резервной мощностью всех единиц в системе.

2.3. LSC рассматривает генеральные директора

LSC в системе распределения электроэнергии увеличивается с интеграцией DG, но приращение LSC является случайным из-за перемежаемости DG.

2.4. Внутренняя подстанция с переключением нагрузки и межподстанции с переключением нагрузки

Как обсуждалось ранее, надлежащая резервная мощность, на которую влияет восстановление нагрузки в случае непредвиденных обстоятельств N-1, определяет LSC системы. Таким образом, процесс, при котором нагрузки одного трансформатора восстанавливаются другим, определяется как перенос нагрузки. Переключение нагрузки внутренней подстанции инициируется первым, когда неисправный и исправный трансформаторы находятся на одной и той же подстанции. Далее следует межподстанционный перенос нагрузки, когда неисправный и исправный трансформаторы находятся на разных подстанциях.

3. Метод моделирования и решения

3.1. Пропускная способность DG Route

Для моделирования LSC необходимо построить правильное описание РГ. Обнаружено, что DG можно рассматривать как блок прерывистой подачи при расчете LSC для передачи нагрузки, на которую влияет отказ блока, для эффективности расчета. Итак, понятие маршрута DG определено.

Маршрут DG. DG рассматриваются как маршруты для передачи нагрузок, затронутых отказом компонента, поэтому в этом исследовании они определены как маршруты DG.Максимальная пропускная способность, которую может передать один маршрут DG, определяется как пропускная способность маршрута DG, которая является вероятностной из-за непостоянства большинства DG. В данной работе основными рассматриваемыми типами РГ являются ветряные турбины, фотоэлектрические и аккумулирующие. Они будут подробно смоделированы в следующей части.

Кривая мощности турбины [10] используется для описания влияния ветряных турбин на маршруты РГ. Кривая выходной мощности турбины представляет собой тестовую кривую соотношения скорости ветра в реальном времени и выходной мощности ветряной турбины. Кривая показывает, что выход равен номинальному значению

когда скорость ветра превышает скорость отключения

и равен 0, когда скорость ветра меньше скорости включения

<р>. Если скорость ветра находится между и , выходные данные прямо пропорциональны скорости ветра, как показано на

Распределенная генерация — это различные технологии, которые вырабатывают электроэнергию там, где она будет использоваться, или рядом с ней, например солнечные батареи и комбинированное производство тепла и электроэнергии. Распределенная генерация может обслуживать одну структуру, такую как дом или бизнес, или может быть частью микросети (меньшая сеть, которая также связана с более крупной системой доставки электроэнергии), например, на крупном промышленном объекте, военной базе. , или большой кампус колледжа. При подключении к распределительным линиям электроэнергетики с более низким напряжением распределенная генерация может помочь обеспечить поставку чистой и надежной электроэнергии дополнительным потребителям и снизить потери электроэнергии в линиях передачи и распределения.

В жилом секторе распространенные системы распределенной генерации включают:

Солнечные фотоэлектрические панели
Небольшие ветряные турбины
Топливные элементы, работающие на природном газе
Аварийные резервные генераторы, обычно работающие на бензине или дизельном топливе.

В коммерческом и промышленном секторах распределенная генерация может включать такие ресурсы, как:

Комбинированные теплоэлектростанции
Солнечные фотоэлектрические панели
Ветер
Гидроэнергетика
Сжигание или совместное сжигание биомассы
Сжигание твердых бытовых отходов
Топливные элементы, работающие на природном газе или биомассе.
Поршневые двигатели внутреннего сгорания, включая резервные генераторы, которые могут работать на нефти.

Распределенная генерация в США

Использование блоков распределенной генерации в США возросло по ряду причин, в том числе:

Возобновляемые технологии, такие как солнечные панели, стали рентабельными для многих домовладельцев и предприятий.
Несколько штатов и местные органы власти продвигают политику, направленную на поощрение более широкого внедрения возобновляемых технологий из-за их преимуществ, включая энергетическую безопасность, отказоустойчивость и сокращение выбросов.
Распределенные системы генерации, в частности комбинированные теплоэлектростанции и аварийные генераторы, используются для обеспечения электроэнергией во время перебоев в подаче электроэнергии, в том числе после сильных штормов и в дни повышенного спроса на энергию.
Сетевые операторы могут рассчитывать на то, что некоторые предприятия будут использовать свои аварийные генераторы на месте для обеспечения надежного электроснабжения для всех клиентов в часы пикового использования электроэнергии.

Распределенные системы генерации подчиняются другому сочетанию местных, государственных и федеральных политик, правил и рынков по сравнению с централизованной генерацией. Поскольку политика и стимулы сильно различаются от одного места к другому, финансовая привлекательность проекта распределенной генерации также различается.

Поскольку электроэнергетические компании интегрируют информационные и коммуникационные технологии для модернизации систем подачи электроэнергии, могут появиться возможности для надежного и экономичного расширения использования распределенной генерации.

Воздействие распределенной генерации на окружающую среду

Распределенная генерация может принести пользу окружающей среде, если ее использование снижает количество электроэнергии, которая должна быть выработана на централизованных электростанциях, что, в свою очередь, может уменьшить воздействие централизованной генерации на окружающую среду. В частности:

Существующие экономичные технологии распределенной генерации можно использовать для выработки электроэнергии в домах и на предприятиях с использованием возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и ветер.
Распределенная генерация может использовать энергию, которая в противном случае могла бы быть потрачена впустую, например, с помощью комбинированной системы производства тепла и электроэнергии.
Используя местные источники энергии, распределенная генерация уменьшает или устраняет «линейные потери» (потеря энергии), которые происходят во время передачи и распределения в системе доставки электроэнергии.

Однако распределенная генерация может также привести к негативному воздействию на окружающую среду:

Распределенные системы генерации требуют «следа» (они занимают место), и, поскольку они расположены ближе к конечному пользователю, некоторые системы распределенной генерации могут быть неприятными для глаз или вызывать проблемы с землепользованием.
Технологии распределенной генерации, включающие сжигание, в частности сжигание ископаемого топлива, могут иметь те же последствия, что и более крупные электростанции, работающие на ископаемом топливе, например загрязнение воздуха. Эти воздействия могут быть меньше по масштабу, чем воздействия крупной электростанции, но также могут быть ближе к населенным пунктам.
Некоторым технологиям распределенной генерации, таким как сжигание отходов, сжигание биомассы и комбинированное производство тепла и электроэнергии, может потребоваться вода для производства пара или охлаждения.
Системы распределенной генерации, использующие сжигание, могут быть менее эффективными, чем централизованные электростанции, из-за эффективности масштаба.

Технологии распределенной энергии могут вызывать некоторые негативные экологические проблемы в конце срока их полезного использования, когда они заменяются или удаляются.

Округ быстро расширяет свой портфель возобновляемых источников энергии. Он переходит к более агрессивному пути сокращения углеродного загрязнения в городе, чтобы сократить выбросы парниковых газов наполовину к 2032 году и стать углеродно-нейтральным к 2050 году. Правительство округа компенсирует 100 процентов своих поставок электроэнергии, покупая кредиты на возобновляемые источники энергии. Кроме того, правительство округа напрямую получает одну треть своей электроэнергии из возобновляемых источников энергии через соглашения о покупке ветровой и солнечной энергии.

Портфель возобновляемых источников энергии сокращает углеродный след государства более чем на 110 000 тонн в год в сочетании с приобретением кредитов на возобновляемые источники энергии. Округ закупает достаточно зеленой энергии, чтобы покрыть 100 процентов своего муниципального потребления электроэнергии, что составляет 470 миллионов киловатт-часов (кВтч) через сертификаты возобновляемой энергии (REC) ежегодно. Это сокращение эквивалентно экологизации ежегодного энергоснабжения 44 000 средних американских домов. Благодаря лидерству правительства округа округ Колумбия занимает первое место в конкурсе Green Power Community Challenge Агентства по охране окружающей среды. По состоянию на апрель 2016 года закупки экологически чистой энергии составляли 13,2% всей электроэнергии, продаваемой в округе.

Солнечная энергия

В 2015 году DGS-SE заключила два соглашения о солнечной энергии, которые теперь обеспечивают округ 11–12 мегаватт электроэнергии за счет локальных солнечных фотоэлектрических (PV) систем, установленных на крышах и парковках объектов, принадлежащих округу. Солнечные PPA представляют собой наиболее значительный муниципальный проект по использованию солнечной энергии на территории США и обеспечивают дополнительные 3,5–4 % потребностей правительства округа в электроэнергии.

Ожидается, что СЗЭ сэкономят налогоплательщикам округа более 30 млн долларов США, стимулируют местные расходы на 25 млн долларов США, примут на работу более 190 человек во время строительства, предотвратят рост цен на энергоносители и их волатильность, а также увеличат производство солнечной энергии в округе более чем на 50 %. В 2015 году DGS-SE заключила два солнечных PPA, которые теперь обеспечивают округ 11–12 мегаватт электроэнергии за счет локальных солнечных фотоэлектрических (PV) систем, установленных на крышах и парковках объектов, принадлежащих округу.

Солнечные PPA представляют собой наиболее значительный муниципальный проект солнечной энергетики в США и дополнительно покрывают 3,5–4 % потребностей правительства округа в электроэнергии. Ожидается, что СЗЭ сэкономят налогоплательщикам округа более 30 миллионов долларов, стимулируют местные расходы на 25 миллионов долларов, нанимут на работу более 190 человек во время строительства, защитят от роста цен на энергию и волатильности, а также увеличат производство солнечной энергии в округе более чем на 50%.

С 2015 года округ продолжает поиск дополнительных объектов, находящихся в собственности округа, которые подходят для размещения систем солнечной возобновляемой энергии. Перейдите по этой ССЫЛКЕ, чтобы определить, какие объекты в настоящее время являются жизнеспособными хостами для будущих PPA.

Солнечные панели установлены в H.D. Средняя школа Вудсона (округ 7) является частью одной из крупнейших локальных солнечных установок в США.

Начальная школа Паттерсона (округ 8) Учебная академия столичной полиции (округ 8)

Солнечная ферма Oxon Run Community Solar мощностью 2,6 МВт (район 8)

К 50-летию Дня Земли DGS-SE в партнерстве с Grid Alternatives Mid-Atlantic открыла крупнейшую в округе общественную солнечную энергетическую систему, расположенную на заброшенном поле площадью 15 акров вдоль South Capitol Street, S.W. в Уорде 8. Проект Oxon Run Community Solar, солнечная ферма мощностью 2,65 мегаватт, разработан с учетом низкого воздействия на окружающую среду и безопасности. Он обеспечивает недорогой возобновляемой энергией 750 жителей округа 8, имеющих право на доход, которые получат выгоду от установки.

Энергия ветра:

Правительство округа подписало свое первое соглашение о покупке ветровой энергии (PPA) в 2015 году. Это одно из крупнейших соглашений о покупке электроэнергии, заключенных муниципалитетом США из Пенсильвании, которое обеспечивает 30–35 % потребностей DGS в электроэнергии. Ожидается, что в течение 20 лет PPA сэкономит налогоплательщикам округа 45 миллионов долларов, сократит выбросы парниковых газов на сумму, эквивалентную снятию с дорог 18 000 автомобилей, и защитит от повышения цен на энергию и волатильности рынка. Подробнее об этом PPA читайте здесь.

В знак признания новаторского PPA, разработанного DGS, округ получил престижную награду C40 Cities Award за глобальное лидерство в области изменения климата на Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата 2015 года в Париже (COP21).

Стратегия покупки электроэнергии:

DGS-SE применяет стратегию покупки электроэнергии по блокам и индексам, при которой блоки электроэнергии приобретаются заранее по фиксированной ставке. Остальная часть покупается на рынках электроэнергии на сутки вперед и в режиме реального времени для более чем 800 счетов за электроэнергию PEPCO портфеля зданий DGS. Эта стратегия позволяет агентству интегрировать крупномасштабные ветряные и солнечные электростанции, экономя при этом 5-8% затрат на производство и передачу электроэнергии. Следовательно, эта стратегия стабилизирует ожидаемые затраты на электроэнергию, одновременно снижая долгосрочный риск на протяжении всего периода времени покупки.

Читайте также: