Technical Capacity and Economic Aspects of Using Energy Storage Systems for Balancing Variable Renewable Energy

Development of wind generation, besides its positive aspects related to the use of renewable energy, is a challenge in terms of operational security and economy of the National Power System (NPS). The uncertain and variable nature of wind generation sources (WG) entails the need to ensure by the TSO adequate power reserves, necessary to maintain the stable power system operation. Entities involved in energy trading from these sources incur additional balancing costs of unplanned production deviations. Continuous rise of WG installed capacity causes increase the problems associated with power system balancing. One of the solution may be energy storage systems. The paper presents the results of analyses of the possible use of electrochemical energy storage systems to balance WG variability as a tool to support the power system operation planning, in order to reduce the operating costs of the NPS. The method of determining the preferred types of electrochemical energy storage systems, basis on the technical and economic optimisation indicators was shown in this article.

Rozwój generacji wiatrowej oprócz pozytywnych aspektów związanych z wykorzystaniem energii odnawialnej stanowi wyzwanie z punktu widzenia bezpieczeństwa i ekonomiki funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE). Niepewny i zmienny charakter źródeł generacji wiatrowej (GW) pociąga za sobą konieczność zapewnienia przez OSP odpowiednich rezerw mocy, niezbędnych dla zachowania stabilnej pracy sieci. Podmioty zaangażowane w handel energią z tych źródeł ponoszą dodatkowe koszty bilansowania nieplanowanych odchyleń produkcji. Ciągły wzrost mocy zainstalowanej GW powoduje nasilenie problemów związanych z bilansowaniem systemu, a rozwiązaniem mogą być zasobniki energii. W artykule przedstawiono wyniki analiz dotyczących możliwości wykorzystania elektrochemicznych zasobników energii do bilansowania zmienności GW jako narzędzia wspomagającego planowanie pracy systemu i służącego obniżeniu kosztów funkcjonowania KSE. Zaprezentowano sposób wyznaczania preferowanych typów elektrochemicznych zasobników energii, określanych na podstawie techniczno-ekonomicznych wskaźników optymalizacyjnych.