Capacity expansion modeling
电池储能该建在哪里
让各省自选储能策略总是最省钱的,但成本最低和排放最低并不是同一种策略。
电力系统建模,博士期间工作。发表于 Nature Communications,2023 年。
问题
多数规划研究把储能当成一个决策:建多少。它建在系统的哪个位置、为谁服务,则交给市场,或者干脆假设各地一样。在一个省份风光资源极其充裕、另一个省份几乎没有的国家里,这个假设代价高昂,因为对前者有用的储能,并不是对后者有用的那一种。
我做了什么
我扩展了逐小时容量扩展与调度模型 SWITCH-China,比较三种全国统一的电池部署策略,即电源侧、电网侧和需求侧,并与各省自由选择其中任一种的异质策略做对照。比较在一系列碳价水平下进行,这样成本结果和排放结果可以分开看,而不是压成一个综合评分。
我发现了什么
异质策略在所有情形下都给出最低的系统成本,背后的规律很清晰:可再生资源充裕的省份主要采用电源侧电池,资源有限的省份主要采用需求侧电池。但成本最低和排放最低并不是同一种策略。碳价较低时,电源侧储能实现最低 CO2 排放;只有在碳价极高时,异质策略才成为排放最低的选项。也就是说,一项按成本写就的全国储能政策,不会交出它作者预期的减排结果,而这两者之间的差距,是一个值得摊开来明说的政策选择。
边界
模型刻画的是省份与省间输电,不包含配电网,因此需求侧情形是在聚合层面处理的。电池成本采用外生的预测值。