小刘：
辅助服务、电能量、容量市场似乎已经无法提供英国锂电池储能市场足够的吸引力，行业的同志们于是将目光投向了非化石灵活性的绿色价值。
来源：
https://modoenergy.com/research/battery-energy-storage-carbon-emissions-methodology-gb-2024
作者：
Zach Jennings
2024年11月1号
电池储能系统有望在 2024 年节省 140 万吨二氧化碳。这将抵消电力行业总碳排放量的 4%，是 2023 年的两倍。如果您想了解这些减排措施的来源以及过去几年的变化情况，可以阅读2024 年“电池的碳效益”文章。本文介绍了如何计算这些减排措施以及所做的假设。https://modoenergy.com/research/battery-energy-storage-carbon-emissions-reduction-gb-2024电池如何减少排放？
- 能源行动 - 电池通过其能源行动直接减少排放，即在需求高时进口低碳能源并出口。这是唯一直接来自电池进口和出口能源的节省。
- 频率响应服务——它们提供动态频率响应服务，有助于将电网频率保持在 50Hz。这意味着更少的碳排放电厂用于具有相同目的的强制性频率响应 (MFR)。
- 惯量管理节省-电池提供快速的故障后频率响应，这意味着电网不再依赖天然气发电来维持高惯量，这也有助于维持电网频率。
使用边际碳强度的直接能源行动
国家电力系统运营商 (NESO) 公布了每个结算期电网的平均碳强度。当我们发表之前的“电池的碳效益”文章时，我们利用这些数据来计算电池能源行动对排放的直接影响。然而，这种方法可能会低估电池节省的碳量。这是因为当电池输出电力时，它取代的是边际价格发电厂，而不是所有发电机的平均价格。这通常是碳排放电厂，如燃气轮机。只有批发价格高于其短期边际成本 (SRMC) 时，这些电厂才会运行。这意味着我们可以将批发价格用作边际发电厂碳强度的近似值。- 开式循环燃气轮机（OCGT）——碳强度为 651gCO2/kWh，运行成本最高。
- 联合循环燃气轮机（CCGT）——碳强度391gCO2/kWh，运行成本较低。
计算示例如下所示。下午 6 点批发价高于典型 CCGT 的运行成本，低于 OCGT。因此，我们根据电价在这两种技术之间进行插值，得出碳强度为 507gCO2/kWh。这使得碳强度形状反映批发价格，并且比平均碳强度更为明显。然后，我们可以将这个边际碳强度乘以英国电池的物理输出。这样我们就得到了电池每半小时节省或排放的碳。减少强制频率响应可节省排放量
电池执行动态频率响应可使 NESO 获得更少的强制频率响应。此服务比动态频率响应服务慢，因此，提供相同响应的效率较低。因此，NESO 需要采购更多强制频率响应才能达到与动态频率响应相同的效果。例如，动态低阻隔可以取代强制频率响应等效体积的三倍。避免的 MFR 排放分为两部分 - 输送和效率
MFR 输送节省来自电池执行低频响应。这意味着电池增加输出以维持频率，而不是 CCGT，后者会排放碳。虽然电池也执行高频响应，具有相反的效果，但这些并不能完全抵消。这是因为价值最高的服务 - 动态遏制低 - 也是最大的服务。这意味着它每采购 MWh 即可抵消 50 公斤碳。
频率响应并不是指每项服务的实际能量吞吐量。这意味着如果电池在一小时内提供 1 MW 的低频动态遏制，则可以节省 50 公斤碳。CCGT 提供强制频率响应的另一个后果是整体运行效率降低。通常，提供该服务的工厂必须降低其电力输出，以腾出空间来提供低频 MFR，这会降低其燃料效率。为了平衡系统中的能量，另一个电厂必须增加发电量来补偿（通常是效率较低的 CCGT）。这导致这两个电厂的平均效率降低 - 并且总发电量的碳强度增加（大于提供的 MFR 量）。假设这种情况只发生在提供低频 MFR 的发电机上。要提供高频 MFR，发电机不需要偏离其期望输出。这意味着电池执行的高频服务没有效率优势。因此，当考虑交付的直接影响和对效率的连锁影响时，这将得出每兆瓦动态频率响应服务的总碳节省量（或成本）。惯量管理碳减排
当发电厂离线时，惯量有助于保持电网频率稳定。NESO 必须在电网上保持最低水平的惯量以确保系统稳定。市场提供的电网惯量有时会低于此点。然后，控制室必须调低风力或联络线器（不提供惯量）并调高 CCGT 进行补偿 - 这会增加电网排放。从 2022 年到 2024 年，NESO 已将其最低惯量要求从 140 GVA 降低到 120 GVA。在过去两年中，IGrid 惯量在 140 GVA（CCGT 通常会将惯量提高到的水平）以下停留的时间更长。通过执行动态遏制，电池减少了 CCGT 提供惯量的需要。根据 NESO 的数据，30% 的避免惯性管理是由于电池提供服务。为了计算节省的碳排放量，我们选取电网惯量低于 140 GVA 的稳定期，并假设需要 35 MWh 的 CCGT 来增加 1 GVA 的惯量。这意味着，我们可以利用 CCGT 的碳强度计算出将惯量提高到 140 GVA 时产生的碳排放量。然后，我们将节省的 30% 归因于电池储能。
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