加州大學試點電動汽車二次電池儲能系統(tǒng)

　　美國太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會強調，“太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展將取決于儲能系統(tǒng)帶來的成本效益。”通過使用電動汽車（EV）的二次電池，加州大學戴維斯分校研究人員正在驗證一個可能解決這一挑戰(zhàn)的方法。2019年1月，他們委托一家公司部署電動汽車二次電池儲能系統(tǒng)，以儲存太陽能發(fā)電設施多余電能。

　　該儲能系統(tǒng)由加州大學戴維斯分校綠色技術實驗室的Jae Wan Park教授及其研究生共同開發(fā)。據(jù)稱，該項目得到了加州能源委員會資助，將有效減少加州大學戴維斯分校Robert Mondavi研究所的峰值能耗和碳足跡，該研究所是一個酒廠、啤酒廠以及食品加工廠的綜合體。開發(fā)團隊在酒廠附近的一個集裝箱中組裝了大約15個電池組，這些電池組的總容量為300kWh。開發(fā)的控制算法可以控制電池組采用一個裝機容量為200kW住宅太陽能發(fā)電設施充電。然后在晚上將儲存的電能釋放，減少Robert Mondavi研究所20%碳足跡和能耗。

　　Park教授表示，其團隊開發(fā)的儲能系統(tǒng)具有獨特優(yōu)勢。例如，研究人員不再花費數(shù)小時進行完全充電和放電，而是使用機器學習算法在幾分鐘內(nèi)估算電池健康狀況。然后，采用其他算法以串聯(lián)和并聯(lián)方式配置電池單元以優(yōu)化性能。最后，該團隊使用控制裝置重新連接電池組，這些控制裝置可測量并考慮電池容量的變化，以確保安全性、效率、使用壽命。

重要的是，這些功能可與加利福尼亞州電網(wǎng)運營商和消費者的需求保持同步。該州目前約20%的電力來自太陽能發(fā)電設施，其間歇性輸出嚴重影響了電網(wǎng)運營。日間發(fā)電量過剩促使批發(fā)電價下降，而夜間電價卻達到峰值。然而，加利福尼亞州決策者在2018年加倍部署太陽能發(fā)電設施，實現(xiàn)了前所未有的100%清潔能源目標，并授權在所有新住宅屋頂安裝太陽能發(fā)電設施。而采用成本低廉且可擴展的儲能系統(tǒng)可以支持該州實現(xiàn)這些大膽目標。

　　與此同時，公共政策和成本下降的結合推動了插電式電動汽車快速普及，現(xiàn)在插電式電動汽車占加州新車總銷量10%以上。為了減輕廢棄的電動汽車二次電池對環(huán)境影響，該州立法機構正在制定規(guī)則，以確保它們在其生命周期結束時回收利用。而日產(chǎn)公司總經(jīng)理Francisco Carranza表示，目前回收電動汽車電池成本是可回收電池材料價值的三倍。

　　重新利用二次電池可以推遲巨大的回收成本。鑒于電動汽車電池生命周期結束時通常存在75%原始容量，因此重復利用可能性很大。這一機會促使Park教授改變其用途，并成立初創(chuàng)廠商RePurpose Energy公司，致力于使其團隊的研究實現(xiàn)商業(yè)化。根據(jù)這家公司聯(lián)合創(chuàng)始人RyanBarr的說法，該團隊的目標是以新電池一半的成本向太陽能開發(fā)商銷售重新利用的二次電池。

　　在加利福尼亞州這樣需求費用很高的地區(qū)，夜間的電力價格比白天高很多，因此分布式太陽能開發(fā)商需要采用更具成本效益的電池。在這種情況下，為太陽能發(fā)電設施部署儲能系統(tǒng)可以使其組合價值加倍。出于這個原因，RePurpose Energy公司采用日產(chǎn)聆風汽車的二次電池，計劃在一家擁有太陽能設施的釀酒廠部署儲能系統(tǒng)，將為其減少電力成本和碳足跡。

　　然而，儲能系統(tǒng)帶來的好處并不只是減少電費和節(jié)能減排。美國各地電網(wǎng)運營商正在開發(fā)新的機制，使電池儲能系統(tǒng)可以直接參與批發(fā)市場。與此同時，一些公用事業(yè)監(jiān)管機構正在認識到電池儲能系統(tǒng)降低電網(wǎng)升級成本的潛力。因此，Park教授及其團隊的愿景是采用大量的二次電池組為電網(wǎng)提供服務。

　　如今，使用電動車二次電池的商業(yè)儲能系統(tǒng)現(xiàn)已成為現(xiàn)實。接下來的問題是這種方法是否可以大規(guī)模應用，進一步改進電網(wǎng)的運營。RePurpose Energy公司創(chuàng)始人表示，他們擁有豐富的開發(fā)經(jīng)驗，并為此做好了技術準備，如果獲得成功，公用事業(yè)公司、汽車制造商和消費者都將受益。