Tradeoffs between revenue and emissions in energy storage operation
Tradeoffs between revenue and emissions in energy storage operation
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储能运营收入和排放之间的权衡
DOI：
10.1016/j.energy.2017.10.123
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
9
通讯作者：
Hittinger, Eric
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Arciniegas, Laura M.;Hittinger, Eric
电网级储能是一项新兴技术，可为管理电力需求、整合可再生能源和提高系统可靠性提供运营灵活性。然而，已经确定的是，在当前的美国电网中，收入最大化的电网级能量存储往往会增加系统排放。在这项工作中，我们考虑存储运营策略，同时重视收入和二氧化碳排放量，以了解这两个标准之间的权衡。我们使用实际的电价和边际排放因子的线性规划模型，优化年收入和二氧化碳排放量之间的操作，找到22个eGRID子区域的帕累托边界。我们发现，在美国的许多地区，边际存储引起的CO2排放量可以显着减少（25-50%），对收入的影响很小（1-5%）。在每日电价和边际排放系数方面具有较大灵活性的电网更有可能以较低的成本减少储存运营商的年度储存CO2排放。这些结果表明，存储操作的负面环境影响可以减少或消除在低成本通过自愿或监管的操作模式的转变。
Grid-level energy storage is an emerging technology that provides operational flexibility for managing electricity demand, integrating renewable energy, and improving system reliability. However, it has been established that revenue-maximizing grid-level energy storage tends to increase system emissions in current US electricity grids. In this work, we consider storage operational strategies that value both revenue and CO2emissions to understand the tradeoffs between these two criteria. We use actual electricity prices and marginal emissions factors in a linear programming model that optimizes operation between annual revenue and CO2emissions to find the Pareto Frontier for 22 eGRID sub-regions. We find that, in many US regions, marginal storage-induced CO2emissions can be decreased significantly (25–50%) with little effect on revenue (1–5%). Electricity grids with larger flexibility in daily electricity prices and in marginal emissions factors have more potential to reduce annual storage CO2emissions at low cost to storage operators. These results show that negative environmental effects of storage operation can be reduced or eliminated at low cost through voluntary or regulatory shifts in operational patterns.
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