調(diào)研機(jī)構(gòu)認(rèn)為6小時(shí)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以滿足74％調(diào)峰需求

據(jù)外媒報(bào)道，加利福尼亞州致力于采用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)替換天然氣調(diào)峰發(fā)電廠，并在該州峰值市場(chǎng)占據(jù)一席之地，而此前主要由可以快速反應(yīng)的天然氣發(fā)電廠提供調(diào)峰服務(wù)。

取代天然氣調(diào)峰發(fā)電廠是儲(chǔ)能部署的早期動(dòng)力，但并不足以使電網(wǎng)的電力完全脫碳。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有容量限制，持續(xù)放電時(shí)間較短。因此在商業(yè)規(guī)模上，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署比較少見(jiàn)。

加利福尼亞州制定了到本世紀(jì)中葉電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)零碳的目標(biāo)，但儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)放電時(shí)間成為一個(gè)難以解決的問(wèn)題。

East Bay能源公司首席執(zhí)行官Nick Chaset表示，該公司致力解決這個(gè)問(wèn)題。該公司最近簽署了一份合同，采用一個(gè)4小時(shí)儲(chǔ)能的裝機(jī)容量為20MW的鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)取代一家位于奧克蘭市中心已經(jīng)運(yùn)營(yíng)幾十年的天然氣調(diào)峰電廠。

盡管其裝機(jī)容量較小，并且放電時(shí)間有限，但這個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)將提供本地容量，并取代化石燃料發(fā)電資產(chǎn)。

Chaset在簽字儀式之后接受采訪時(shí)表示，“目前，4小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)仍有巨大的投資機(jī)會(huì)，我們將繼續(xù)開(kāi)發(fā)和部署，我們希望推出的4小時(shí)和6小時(shí)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以滿足容量需求。”

近期愿景

調(diào)峰發(fā)電廠是電力行業(yè)防止電網(wǎng)電力中斷的主要措施，即使很少參與電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)，調(diào)峰發(fā)電廠建設(shè)和運(yùn)營(yíng)仍然需要花費(fèi)大量資金，而當(dāng)調(diào)峰發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)時(shí)，其碳排放量比可再生能源還要多。

太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力設(shè)施并不能作為調(diào)峰發(fā)電廠，這是因?yàn)樗鼈兊哪茉摧敵鼍哂虚g歇性，不能按指令進(jìn)行調(diào)度。然而，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)沒(méi)有這個(gè)限制，并在城市地區(qū)選址部署時(shí)具有一定優(yōu)勢(shì)，而在城市新建采用化石燃料的調(diào)峰發(fā)電廠很難獲得批準(zhǔn)。此外，當(dāng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)不需要滿足峰值需求時(shí)，可以將電力輸送到電網(wǎng)中，作為一種可靠性電力資產(chǎn)獲利。

去年，加州監(jiān)管機(jī)構(gòu)決定不再為Calpine三個(gè)天然氣發(fā)電廠提供“可靠性必須運(yùn)行”的支付費(fèi)用，并批準(zhǔn)在莫斯蘭汀部署一套電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。部署的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可能不會(huì)讓現(xiàn)有天然氣發(fā)電廠退役，但會(huì)減少對(duì)化石燃料發(fā)電資產(chǎn)的依賴(lài)。

根據(jù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的要求，公用事業(yè)公司南加州愛(ài)迪生公司放棄在奧克斯納德海灘建設(shè)的一個(gè)天然氣發(fā)電廠，并計(jì)劃部署一套電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。在此過(guò)程中，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO公司對(duì)其清潔能源技術(shù)進(jìn)行了研究，并確定它們能夠履行天然氣發(fā)電廠發(fā)揮的電力可靠性作用，這為該概念提供了有價(jià)值的驗(yàn)證。

此外，East Bay能源公司與Vistra Energy公司簽署協(xié)議部署儲(chǔ)能系統(tǒng)。Vistra Energy公司在Jack London廣場(chǎng)附近運(yùn)營(yíng)著一座40年的調(diào)峰發(fā)電廠。

調(diào)研機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司表示，目前的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)放電時(shí)間最長(zhǎng)為4小時(shí)，這意味著可以介入一個(gè)只在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)運(yùn)行的高峰時(shí)段。通過(guò)該公司在2017年一次調(diào)查，6小時(shí)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以滿足74%的調(diào)峰需求。

其結(jié)果是，目前可用的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以替代大部分的調(diào)峰發(fā)電廠，但不能提供大型聯(lián)合循環(huán)燃?xì)怆姀S那樣多的容量。

在某些時(shí)候，清潔資源需要在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)按需提供更多電力，尤其是在太陽(yáng)能發(fā)電逐漸減少的情況下。

開(kāi)發(fā)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)

Chaset說(shuō)，在未來(lái)十年內(nèi)需要部署大量的獨(dú)立儲(chǔ)能系統(tǒng)或與太陽(yáng)能發(fā)電廠配套的儲(chǔ)能系統(tǒng)，這可以使加利福尼亞州到2030年實(shí)現(xiàn)采用60%可再生能源目標(biāo)。

Chaset解釋說(shuō)，“ 2030年到2040年的時(shí)間框架更具挑戰(zhàn)性，我們不一定能找到適合的解決方案。有人可能認(rèn)為其解決方案可能是抽水蓄能電站，但其投資巨大，建設(shè)周期長(zhǎng)。”

他例舉了一些儲(chǔ)能技術(shù)。抽水蓄能電站是目前最大的一種電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)，但其容量增長(zhǎng)受到環(huán)境影響的限制;由于生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和新的研究，鋰離子電池的價(jià)格將會(huì)持續(xù)下降。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)有著良好發(fā)展前景;一些公司正在開(kāi)發(fā)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng);還有一些廠商對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)一步探索集中在低溫儲(chǔ)能和重力儲(chǔ)能技術(shù)上。

因此，電力供應(yīng)商正在評(píng)估可能適用于其投資組合的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)。

Chaset說(shuō)，“我們正在投資太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目，這將讓儲(chǔ)能技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)得到進(jìn)一步發(fā)展。”

他說(shuō)，企業(yè)不要將風(fēng)險(xiǎn)鎖定在不明智的大型投資中，在不能確切知道儲(chǔ)能技術(shù)如何發(fā)展情況下，采用技術(shù)成熟的儲(chǔ)能技術(shù)是有意義的。