在许多电力市场中，水电运营商的很大一部分收入来自日前市场。在这个市场中，公用事业公司根据第二天的预期需求购买电力，而电力生产商则根据预测的产量和需求以价格出售电力。这一过程确保有足够的电力满足需求，并通过提前平衡供需来稳定价格。

然而，由于水流量随季节和天气条件变化，优化水电站的收益和储能能力极具挑战性。目前用于预测潜在电力输出收益的工具往往过于乐观，不切实际。结果，这些工具无法为运营商提供足够的信息，使其无法在日前市场做出明智的售电决策。

为了帮助水电运营商，爱达荷国家实验室 (INL) 和阿贡国家实验室 (ANL) 的研究人员开发了 HydroBoost 优化求解器。优化求解器是一种能够找到给定数学问题最佳解的软件。在这种情况下，该软件可以帮助运营商根据预测的能源价格规划何时使用混合水电和电池资源，从而实现收益最大化。

HydroBoost 提供更现实的预测，因此水电业主可以对混合水电和电池存储系统做出更好的决策。

“我们为太平洋燃气电力公司(Pacific Gas & Electric)做过一项研究，考察了一家水电站，看看他们安装电池储能系统是否具有经济可行性，”INL技术关系和项目开发经理希尔·巴利特(Hill Balliet)说道。“我们最终拿到了结果;分析表明他们应该安装电池储能系统，但我们使用的工具对他们的利润过于乐观，并假设他们对未来趋势拥有完美的信息。”

“这种不切实际的乐观主义留下了太多不确定性，他们决定不在水电站安装电池。这正是我们打造 HydroBoost 的一个重要动机。我们希望打造一款更切合实际、更实用的工具，它基于操作员的实际思维和工作方式。”

尽管 INL 领导了该项目，但两个实验室都提供了创建该工具的经验和专业知识。

Balliet表示：“运营商正在错失提升能源安全的机会。如果电池储能系统可行，它将降低价格并提高系统的可靠性。我们发现了需要填补的空白，并与ANL合作完成了这项工作。”

HydroBoost

HydroBoost 是首个将七天预测纳入优化流程的工具，使其在实际场景中更加实用，例如为日前市场制定最切合实际的盈利建议。HydroBoost 旨在反映运营商的决策方式，提供更切合实际的能源优化方法，帮助运营商根据可能的情况做出明智的决策。径流式和水库蓄能电站均可使用该工具。虽然目前尚不支持梯级电站或抽水蓄能电站，但升级后将添加以下功能：

升级还将包括以下分析功能：

电池尺寸及其充电容量

电池充电和放电循环的效率

电池可充电的最大速率

电池可提供的附加服务的限制

与电池使用相关的成本

每小时能源价格和附加服务价格

接入电网的电力限制

财务成本

水库水量及季节性规划

每小时流入和流出的水量

水电机组的发电能力及启停成本

HydroBoost 旨在为顾问、业主、公用事业专家、建模专家、水电运营商和长期规划人员提供帮助。研究人员开发了该工具，以满足投资者、银行和技术专家的严格标准，确保其准确性和可靠性。

“HydroBoost 最大的优势在于它能够灵活地评估不同类型的规划和决策方法，”参与开发 HydroBoost 的 ANL 首席软件开发人员 Matt Mahalik 表示，“传统的优化工具并不适用于制定切合实际的投资预期。”

HydroBoost 是混合水电和电池储能运营商的强大工具，可帮助他们优化收益、适应多变的条件并提升系统性能。水电与电池储能的混合部署将使该行业在未来数年受益，降低成本并适应该领域的新研究和进步。

Mahalik 表示：“HydroBoost 可以模拟具有不同视野和不确定性的真实规划方法，模拟人类调度员预期的真实结果。它以最小的用户投入对所有这些方法进行评估，将多种模型的优势集于一身。”