对人民的权力规划

PowerrPlanning 给人民 利益相关者驱动的建模如何帮助构建更好的网格 报告/2022年12月 作者和致谢 Authors 马克·戴森亚伦·施瓦茨 LaurenShwisberg 作者按字母顺序列出。除非另有说明，否则所有来自RMI的作者。 其他贡献者 乔丹尼尔GenevieveLillisKaterinaStephan 联系人 亚伦·施瓦茨,aschwartz@rmi.orgLaurenShwisberg,lshwisberg@rmi.org马克·戴森,mdyson@rmi.org 版权和引文 AaronSchwartzMarkDyson和LaurenShwisberg,对人民的权力规划：利益相关者如何驱动 建模可以帮助构建更好的网格，RMI，2022年，https://rmi.org/insight/power-planning-to-the-people/. RMI重视合作，旨在通过分享知识和 见解。因此，我们允许感兴趣的各方通过创意参考、分享和引用我们的工作 CommonsCCBY-SA4.0许可证。https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/. 除非另有说明，否则所有使用的图像均来自iStock.com。 Acknowledgments 作者感谢以下个人慷慨地表达他们对此的见解和观点主题。列入此列表并不表示对报告调查结果的认可。 亚历克斯·恩格尔 (本RM·I菲)奇-弗莱施曼（以前是RMI，现在是NorthWestern）西蒙·马汉南方可再生能源协会 泰勒·麦克奈尔(GridLab) 斯宾塞·纳尔逊，凯西·凯利，乔尼卡·拉蒂(ClearPath) 关于RMI RMI是一家独立的非营利组织，成立于1982年，通过市场改变全球能源系统- 驱动的解决方案与1.5°C的未来保持一致，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工作，并参与企业，政策制定者，社区， 和非政府组织确定和扩大能源系统干预措施，以减少温室气体排放 到2030年至少50%。RMI在科罗拉多州的玄武岩和博尔德、纽约市、奥克兰，加利福尼亚；华盛顿特区；和北京。 目录 执行摘要6 引言7 案例研究：LG&E-KU2021综合资源计划。9 。。。。。。。。。9 持者关注............................... 分析方法1 ..............................................................11 Data11 调查结果13 增加可再生能源，增加存储，减少天然气以实现可靠，长期资源组合.14 前期煤炭退役.15 新太阳能的即时机会和有限 或对新天然气发电的延迟作用16 局限与保守性18 启示与建议20 监管机构:增加利益相关者对建模的可得性和影响力20 监管机构:建立规则以最大化数据透明度_20 公用事业：使一系列利益相关者都可以使用输出和流程。。。。。。。。。21 公用事业：利用现代IRPSoft的全套功能。。。。21 结论：解锁利益相关者驱动建模的价值22 目录，继续 附录A：技术附录23 汇总表：从LG&E-KU2021IRP中选择建模假设 数据来源26 建模方法论_27 阶段建模27 网络拓扑结构28 能力储备利润率.28 单位承诺28. 模型配置与方案28 基模配置......... 内生煤厂退役.29 输入和假设.30 负荷预测.30 计划退休和增加30 新资源成本.30 现有资源成本.31 燃料成本.32 其他费用.32 运营参数.................................................................................................. 资源可用性34 附录B：年度资源组合36 尾注38 执行摘要 由于快速的技术变革、新的规划，集成资源规划变得越来越复杂目标，如减排、新兴国家和联邦政策，以及增加的利益相关者 参与。然而，全国公用事业公司在采用新的建模工具和方法方面进展缓慢这可以帮助他们实现更可信和透明的规划成果，同时降低 客户。 在本报告中，我们演示了如何使用开源工具和公共数据进行利益相关者驱动的建模 通过对资源的案例研究，集合可以帮助解决以实用程序为主导的建模e夫orts的关键问题路易斯维尔天然气和电力公司以及肯塔基公用事业公司于2021年提交的计划。 当我们使用领先的开源工具来独立探索利益相关者提出的关键问题时关于公用事业公司的投资组合建模方法，我们确定了近期客户的机会通过立即开发新的太阳能资源和加速现有煤炭的退役来节省 容量，以及成本最低、占主导地位的可再生能源投资组合，其天然气数量远远少于利用率基本情况。 我们的调查结果表明，全国各地的监管机构都有机会纳入利益相关者- 在他们的决策中驱动建模，以确保更强大的规划，并可以授权利益相关者通过使行业工具和数据集更加透明和 可访问。 Introduction 集成资源规划是向50%的人提供可靠、可靠的能源的关键部分。 Americans由文件资源计划的实用程序提供服务。但是，中常见的工具和过程今天的规划不适合解决资源规划日益复杂的问题，这 包括快速的技术变革，减排等新目标，以及不断增长的利益相关者对健康和环境影响的认识。更新规划实践对于维护至关重要 获得可靠、可靠和清洁的电力；公用事业资源计划预计将在下一年提交三年将重新评估未来15年计划的超过1800亿美元的投资。 在本报告中，我们研究了利益相关者驱动的建模如何利用开源实用程序规划 soft与透明的数据和假设可以导致更好的规划结果。这份报告是一个RMI报告的同伴，重新构想资源规划(2023年1月)，其中确定了更广泛的使资源规划更可信、更全面，并与传统和 新兴目标。 两者重新构想资源规划这项研究的动机是观察到整合 资源计划越来越复杂。为了跟上当今网格的变化，公用事业必须考虑可变可再生能源和储存资源的成本竞争日益激烈与传统的热发电一起；他们必须探索最终用途对经济的影响 建筑、工业和运输的电气化；它们必须考虑历史上的燃料价格波动 以及全球供应链的不确定性，以及日益增长的天气和气候风险；它们必须纳入围绕气候变化和排放的法定或公司考虑因素。此外， 公用事业必须平衡越来越多感兴趣的利益相关者的关切，同时努力确保及时和公平的规划结果。 幸运的是，许多实用程序通过改进的建模工具和 提高透明度的做法，允许管理复杂性，同时实现更好的规划 results.FromMichigantoSouthCarolina,utilitieshavebeentransitioningfromanoldergenerationof 公用事业规划模型到一套更现代的工具，可以更好地捕获天气依赖的资源 例如可再生能源和存储。1在夏威夷，夏威夷电力公司（HECO）优先考虑透明度通过在其集成网格规划中完全依赖公开可用的资源和燃料成本预测 （IGP）过程，并通过使其完整的建模输入和假设可供下载 作为其网站上的Excel工作簿。2访问这些工作簿已帮助利益相关者验证和对HECO的建模输入提供反馈，增加对规划过程的信任。3 尽管如此，许多实用程序仍在使用过时的建模实践—即使他们有采用现代规划工具，他们未能利用其先进的功能。要强调 改进的工具和建模过程如何为客户和实用程序带来更好的结果， 我们考虑路易斯维尔天然气和电力公司以及肯塔基公用事业公司提交的综合资源计划(IRP)(LG&E-KU)在2021年，围绕其建模实践，受到了利益相关者的重大关注 和透明度。 RMI使用领先的开源网格建模soft，并应用了一种解决几个问题的方法利益相关者发现的缺点，以开发公用事业“拟议”基础的替代方案 案例“资源组合。我们的结果——这表明了更清洁、成本更低的长期机会规划路径-作为如何提高透明度和调整建模过程的示例 新兴的最佳实践可以为公用事业客户提供更好的结果。 案例研究：LG&E-KU2021 综合资源计划 背景：2021年IRP LG＆E-KU于2021年10月向肯塔基州公共服务委员会（KPSC）联合提交了IRP。公用事业公司的IRP包括他们在短期内增加发电资源和退役的计划(三个 年)和长期(15年)在不同的负荷和燃料价格情景下。 虽然公用事业公司的短期计划除了以前没有要求对资源组合进行任何更改计划增加的容量，长期基本负荷和基本燃料价格情景包括增加 到2030年，约500兆瓦(MW)的新天然气和500兆瓦的新太阳能容量，以及另一个1,000兆瓦的新天然气容量，1,600兆瓦的新太阳能容量和200兆瓦的锂离子电池到2036年存储。因为在整个规划过程中，基本负载情况下负载保持相对平坦 地平线，随着能源效率的提高，以及设置客户增长的负载影响，这些资源 增加是由满足公用事业公司夏季和冬季储备利润率的需求驱动的，因为它们的老化化石舰队退役，而不是达到预期的负荷增加(见图表1)。 附件1LG&E-KU的基础资源组合 MW存储 8,000 太阳能 净峰值负荷isrel在ive很平坦， 下降之间 净峰值负荷相对n6平02坦0 -6229MW 6,000 4,000 2,000 在整个6,t0h20到6，e22plannINW贯穿规划地平线 G地平线 燃气燃气轮机 煤炭 气体联合循环 Other 20222024202620282030203220342036Hydro 注：基本资源组合代表公用事业公司在其基本负荷和基本燃料下的长期资源计划价格情景。太阳能和不可调度水文资源的容量额定值反映了这些的预期产出 夏季高峰时的设施；可调度资源的容量反映了其2022年夏季净能力。来源：LG&E-KU2021综合资源计划，第一卷，表8-1和8-3 对人民的权力规划rmi.org/ 9 公用事业公司在其资源计划中确定了每年对新容量的需求，分为两个步骤： 1公用事业公司使用能源示例的PLEXOS模型对成本最低的发电组合进行建模，以满足2035年的预计负荷加上计划储备利润率，这是模型中倒数第二年 地平线。4 2他们为规划期的每一年（2022年至2036年）手动分配了新增产能因此，对于每年，系统的夏季和冬季总预期容量满足预测 高峰需求加上夏季和冬季计划储备利润率。他们执行这些分配使得每个资源在计划范围内的总添加量匹配PLEXOS在2035型号运行中选择的数量。5 尽管LG＆E-KU的母公司PPLCorporation拥有公司的本世纪中叶零净目标，包括2035年和2040年比2010年排放基准减少70%和80%的目标， 这些目标分别在公用事业的IRP中没有提到。6 利益相关者的担忧 LG＆E-KU2021IRP受到了各种各样的利益相关者团体的空前关注，而只有两名干预者参与了KPSC的2018年IRP程序，九名干预者代表公民，市政、环境和行业特定利益干预了2021年IRP的诉讼。 在利益相关者对公用事业公司IRP的许多评论中，有几个人指出了他们建模中的缺点方法论。这些包括: 1对技术成本预测的考虑有限。在评论和其他场所，利益相关者 表示担心该公用事业公司可能没有使用最新的、经过市场验证的新的可再生能源项目的定价，也不考虑预期的成本下降。7 2不处理内生单位报废。干预人员指出，热力装置的退役时间表是由公用事业公司确定的，而不是允许容量扩展模型来确定经济上最优的退休时间表。8 3没有逐年建模。一位专家证人描述了公用事业公司执行能力的方法仅将一年的扩展建模为“非典型”，并建议整个计划 对周期进行建模，以便容量扩展步骤可以显示容量的最佳时机增加和退休。9 除了LG&E-KUIRP文件外，在围绕 国家由环境和行业利益相关者和消费者倡导者。例如，在回应 到杜克能源卡罗莱纳州和杜克能源进步向北卡罗来纳州公众提交的2020年IRP 公用事业委员会，北卡罗莱纳州总检察长的O夫ice批评杜克能源公司的方法 usingpreselectedcoalpl