GETting Interconnected in PJM

GETtingInterconnectedinPJM 网格增强技术(GETs)可以提高PJM队列新进入的速度和规模 作者和致谢 Authors KatieMulvaneyKatieSiegnerChazTeplinSarahToth 作者按字母顺序列出。除非另有说明，否则所有作者均来自RMI。 联系人 KatieSiegner,ksiegner@rmi.orgSarahToth,stoth@rmi.org 版权和引文 Katie Siegner，Sarah Toth，Chaz Teplin和Katie Mulvaney，在PJM中互连：网格增强技术（GETs）可以提高PJM队列中新进入的速度和规模，RMI，2024，https: / / rmi. org / insight / analyzing - gets - as - a - tool - for -increasing - interconnectivation - throughput - from - pjms - queue /. RMI重视协作，旨在通过分享知识和见解来加速能源转型。因此，我们允许感兴趣的各方通过Creative Commons CCBY - SA 4.0许可证来参考、分享和引用我们的工作。https: / / creativecommons. org / licenses / by - sa / 4.0 /. 除非另有说明，否则所有图像均来自iStock. com。 Acknowledgments 作者感谢亚马逊为此分析提供的资金和支持。此外，作者希望认识到Qata Techology的作用，Qata Techology作为项目合作伙伴，并提供了开发和运行研究中使用的模型的主要分析师。包括LieVisio和Smart Wires在内的GET供应商提供了有价值的数据和技术特定信息，以支持每种技术在此建模过程中的新颖应用。NewGrid是拓扑优化建模的承包商，运行其软件并指导该技术在分析中的应用。 关于RMI RMI是一家独立的非营利组织，成立于1982年，名为落基山研究所，通过市场驱动的解决方案改造全球能源系统，以适应1.5 ° C的未来，并为所有人确保清洁，繁荣，零碳的未来。我们在世界上最关键的地区开展工作，并与企业，政策制定者，社区和非政府组织合作，以确定和扩大能源系统干预措施，到2030年将减少至少50％的温室气体排放。RMI在科罗拉多州的玄武岩和博尔德设有办事处；纽约市；加利福尼亚州奥克兰；华盛顿特区C.和北京。 目录 ExecutiveSummary........................................................................5Introduction ............................................................................8建模方法和教训已学习....................................................................11Findings................................................................................19案例研究：PJM批准PFC作为伊利诺伊州风的网络升级项目......................22Recommendations ...................................................................24Conclusion ............................................................................28尾注.....................................................................................29 执行摘要 美国电力行业继续看到新的清洁发电和储能项目的发展水平飙升，以及需求迅速增长 为新的最终用途、工业电气化和经济增长提供电力。发展和获得日益低成本、无碳发电并不缺乏兴趣，这种发电是当今寻求连接电网的绝大多数项目的特征。然而，电网容量的短缺，以适应发电和负荷的扩展。虽然增强的输电规划和建设是解决我们容量受限的电网的长期解决方案，但我们可以使用一些短期工具来确保我们从现有的电网中获得最大的收益。 在此分析中，我们评估了电网增强技术（GET）的潜力，以促进PJM区域内五个州的新一代经济高效，及时的互连： Illinois,Indiana,Ohio,Pennsylvania,andVirginia.WorkingwithregionalpowerflowcasesandPJM’sinternectionalstudycriteria,weanalyzedtheliabilityofGETsasnetworkupgraduationforqueyedprojectsinthosefivestates. PJM范围内的经济调度模型，以评估这些技术的影响以及它们实现互连的排队代。 GET是部署在现有传输系统中的硬件和软件解决方案，有助于提高当前电网的容量、灵活性和效率。这些传输工具-动态线路额定值（DLR），高级潮流控制（PFC）和拓扑优化（TO）-在美国和国际上都得到了越来越广泛的研究和部署；但是，在诸如电网运营商的互连研究之类的规划范式中，它们尚未被常规考虑。由于它们比其他类型的传输升级（例如重新引导或重建线路）更便宜，安装速度更快，因此GET具有巨大的潜力，可以加快将新资源集成到电网上。 我们的分析结果表明，GET支持更高水平的新资源整合并带来巨大的经济效益。我们发现，将GET部署为网络升级将允许现有PJM队列中超过6吉瓦（GW）的新容量在未来三年内上线（参见附件ES1），为项目开发人员（参见附件ES2）和消费者（参见附件ES3）节省大量资金。 ExhibitES1 关键发现1：GET可以促进经济高效的互连到2027年，6.6GW的新太阳能、风能和储能项目 排队生成的容量（以GW为单位），可通过每个GET以及GET组合进行互连 评估和部署GET作为网络升级将允许更快，更便宜地集成大量的新一代产品，从而节省成本，同时还支持电网可靠性。该分析评估了GET在通过过渡周期1解决PJM互连队列中的项目导致的电网问题或过载的能力。 展品ES2 关键发现2：GET比默认网络升级便宜得多互连客户可能面临的问题 比较用于解决过载的典型网络升级成本与GET替代方案的成本 GET比互连所需的大多数网络升级便宜得多，为项目开发人员节省了时间和成本。与标准网络升级相比，例如重新铺设或重建线路，GETs的部署成本从2.72亿美元到 $5.23 million less across the study footprint (see ExhibitES2). These saving could be the difference that allows adeveloper to move forward with a project instead instead ofthe queue. 关键发现3：GET及其新一代产品每年可节省10亿美元的生产成本 展品ES3 2027-33年的年度调整生产成本节省，由GET和新一代实现互连的推动 消费者也受益于GETs升级，因为它们允许更具成本效益的发电更快地上线。在我们的生产成本建模分析中，我们发现GETs启用的新发电机和减少的拥堵将在2027年将能源生产成本降低近10亿美元，到2030年每年节省超过10亿美元（参见图表ES3）。 Recommendations 这些发现为PJM更广泛地部署GET提供了令人信服的理由，今天只有少数试点项目和拟议项目。PJM及其利益相关者有机会刺激更广泛地吸收这些 技术通过利用不断增长的证明点，建模工具和不断变化的监管环境来推动GET的采用。最值得注意的是，联邦能源监管委员会（FERC）命令2023要求考虑替代方案传输技术(包括一些GET) 互连研究过程。进一步实现GET的潜力，我们建议： PJM应在其互连和传输规划实践中对GET进行强有力的评估，并确保其员工拥有必要的培训和建模工具。 变速器所有者应通过研究和部署在GET上建立内部能力。 •开发人员应提出并支持GET评估，作为其互连项目的网络升级（只要适用）。 •国家监管机构应提供监督和指导，以刺激其管辖公用事业公司采用GET。 •FERC应采取其他措施，提供支持GET采用的全面国家监管框架。 通过充分发挥GET的潜力，我们可以经济有效地升级当今的电网，同时规划我们需要的系统扩展，以满足不断增长的能源转型需求。 Introduction 传输限制和互连延迟正在减缓将具有成本效益的无碳电力集成到电网中 越来越低成本的风能、太阳能和储能项目的发展正在激增。2023年，美国向电网增加了16吉瓦的公用事业规模太阳能、4吉瓦的风能和6吉瓦的储能，可再生和储能容量比上一年增加了44%。1根据BloombergNEF的预测，在《降低通胀法案》和政策制定者、企业和消费者对廉价清洁能源的需求激增的推动下，风能和太阳能的年增加量将在未来两到五年(2025年至2028年)翻一番。2 然而，新的发电机仍然面临着阻碍其与电网互连的重大障碍。项目必须在上线之前加入互连队列，并由电网运营商进行研究，以确保它们不会对电网可靠性产生不利影响。如果发现不利影响，则需要新项目支付支持其可靠集成所需的任何传输升级费用。今天的传输系统已经接近容量，导致全国范围内的拥堵成本不断上升。3大量新的互连请求,加上已经拥塞的传输系统,导致互连研究过程变得困难和耗时。 劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）估计，互连队列中活跃的新零碳发电容量（截至2022年第四季度，1, 260 GW的发电量和680 GW的存储量）超过了当前美国电力系统的容量。4LBNL还发现，连接电网的时间表正在放缓，成本也在上升。5自2000年代初以来，互连等待时间增加了一倍，网络升级成本也大幅增加，在几个地区增加了一倍以上。 新清洁能源的延迟整合对电网、经济和气候都有严重影响。 •电网运营商担心新一代的互连将无法跟上退休的步伐，对资源充足性构成迫在眉睫的威胁。2023年，西部电力协调委员会（WECC），中部大陆独立系统运营商（MISO）和PJM公开表示担心，增加新一代资源将无法跟上计划中的热力资源退役。6互连队列中有足够多的一代，包括固定，可变和存储解决方案，以填补这一空白；但是，互连过程的缓慢速度和不断上升的成本为新进入带来了障碍，必须克服这些障碍，以减轻这一风险。 •缓慢的清洁电力部署扼杀了经济发展。低成本，低碳电网越来越成为当地经济的基础。RMI先前的研究预测，到2030年，农村社区每年可能会从预计在本十年内建造的风能和太阳能项目中获得110亿美元的收入。7这些项目排队的时间越长，社区等待资本投资和就业的时间就越长：美国可再生能源理事会最近的一份报告估计，PJM地区可能已经实现了额外的170亿美元 如果PJM主动计划更多的传输容量以实现更高的互连率，则在未来四年（至2027年）的资本投资中。8此外，改进的互连 为大负荷客户提供的费率和清洁电力将为周边地区提供重大经济发展机会。 •气候目标要求加快清洁电力部署。各州、公司和联邦政府制定了越来越雄心勃勃的清洁能源和气候政策，这些政策依赖于以前所未有的规模和速度将清洁能源引入电网。 互连延迟威胁着这些目标。自然资源保护委员会的2023年春季等待游戏报告发现，PJM可能勉强能够互连足够的可再生能源，以满足该地区各州的可再