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研究表明，電池儲能系統(tǒng)能夠像太陽能發(fā)電設施一樣為封閉的垃圾填埋場帶來新的收入來源。

近年來，太陽能發(fā)電設施已經(jīng)成為可再生能源基礎設施中增長最快的類型之一，而由于需要占用大量的土地，垃圾填埋場已經(jīng)成為一種合適的部署場所。出于相同的原因，能源項目開發(fā)人員正在尋找更多的垃圾填埋場，以尋求部署比太陽能發(fā)電增長更快的電池儲能系統(tǒng)。

在垃圾填埋場上部署儲能系統(tǒng)仍然是一種新想法，這種封閉的場地在很大程度上被認為是合適的，但這些項目部署的案例很少。但總部位于紐約州的能瓣開發(fā)商BQ Energy公司主管Tim Ryan表示，幾年前，部署在垃圾填埋場的太陽能發(fā)電場也處于類似的地位。 BQ Energy主要專注于棕地工地，自從2012年以來已經(jīng)部署了十幾個太陽能發(fā)電項目或風力發(fā)電項目，但直到最近才開始部署其第一個電池儲能系統(tǒng)(注：棕地是被閑置或不再使用的前工業(yè)和商業(yè)用地及設施)。

Ryan說：“現(xiàn)在看來，在垃圾填埋場上部署太陽能發(fā)電場似乎是一種例行公事，但開始在垃圾填埋場部署儲能系統(tǒng)的時候并不是這樣。”

加利福尼亞州、紐約州和馬薩諸塞州等美國一些州已經(jīng)制定了減少碳排放量的積極目標，要求在未來幾十年內(nèi)迅速過渡到可再生能源作為主要電力來源。實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變將需部署大量儲能系統(tǒng)，例如大型鋰離子電池儲能系統(tǒng)補償風力發(fā)電設施和太陽能發(fā)電設施的間歇性發(fā)電。當陽光充足時，電池儲能系統(tǒng)采用太陽能發(fā)電設施的電力進行充電，然后在其他時間(晚上或陰天)釋放存儲的電力。

根據(jù)調(diào)研機構Wood Mackenzie公司的調(diào)查，美國新增的儲能裝機容量從2018年的311MW增加到2020年的523MW，而電網(wǎng)規(guī)模的太陽能發(fā)電量從2018年的約6GW增加到2020年的約8GW。該公司預計，到2025年，儲能系統(tǒng)部署規(guī)模將增長14倍，比電網(wǎng)規(guī)模太陽能發(fā)電設施的增長率高出數(shù)倍。

由于人口密度和環(huán)境限制等因素，那些土地開發(fā)相對困難的州也是部署儲能系統(tǒng)發(fā)展最快的州。Strategic Management Group首席執(zhí)行官Kelly Sarber表示，可以利用大量的垃圾掩埋場。而Strategic Management Group是眾多垃圾相關場地的資深開發(fā)商。

Sarber表示，該公司目前有7個處于不同開發(fā)階段的項目，用于在垃圾填埋場和廢水處理設施中部署電池儲能系統(tǒng)。在這種模式下，垃圾填埋場所有者將獲得一部分租賃收入，用于提供2～10英畝的場地來部署可接入電網(wǎng)的儲能項目。

Sarber說，盡管受到有關其合伙人具體身份的保密協(xié)議的約束，但她指出將在加利福尼亞州和紐約州部署一些儲能項目。到目前為止，用戶部署儲能項目的興趣大多出于用戶口碑，這不僅受到建立儲能容量市場的各州激勵政策的推動，而且還受到清潔能源目標的推動。電池儲能系統(tǒng)使這些城市能夠獲得更多可抵消其碳排放量的清潔能源，也可以削減為這些城市提供服務的垃圾填埋場的運營成本，或者將封閉的垃圾填埋場從負債變成資產(chǎn)。

Sarber說：“通常情況下，這些垃圾填埋場還有很多空余的空間未被使用。還可以在垃圾填埋場沼氣發(fā)電的場所部署電池儲能系統(tǒng)，我們有機會創(chuàng)造兩個收入來源，而不僅僅是一個。”

盡管具有這種潛力，但迄今為止只有少數(shù)幾個儲能項目部署在垃圾填埋場。Sarber說：“這仍然是一項新興技術。垃圾填埋場部署的儲能系統(tǒng)與孤島部署的儲能系統(tǒng)有所不同。”

垃圾填埋場的開發(fā)也有其自身的一系列挑戰(zhàn)，包括各種許可和監(jiān)管成本，當技術還不完全熟悉或尚未建立時，這些挑戰(zhàn)可能會加劇。可再生能源項目開發(fā)商Soltage公司首席執(zhí)行官Jesse Grossman表示，對于太陽能發(fā)電設施項目來說，其一部分成本已通過稅收抵免和其他激勵措施得到抵消。例如馬薩諸塞州等一些州為希望重新開發(fā)棕地的太陽能開發(fā)商提供特定的資助。

他說，“關于在垃圾填埋場部署的儲能系統(tǒng)，我們還沒有針對這樣的項目制定具體的激勵措施。其原因之一是，垃圾填埋場通常位于電力需求低的農(nóng)村地區(qū)，而在城市中心附近的電池儲能系統(tǒng)最具價值，可以緩解電網(wǎng)擁塞，為電力需求高的地區(qū)提供備用電力。”

但是在過去幾年中也部署了這樣一些項目，這與某些州在實施監(jiān)管性儲能部署激勵措施不謀而合。

BQ Energy公司計劃部署的第一個太陽能+儲能項目將于今年晚些時候在紐約運營，這個名為Mount Kisco項目將部署在韋斯特切斯特縣的一個封閉垃圾填埋場中，將部署一個裝機容量為1MW的太陽能發(fā)電設施和一個裝機容量為2MW電池儲能系統(tǒng)。

BQ Energy公司總經(jīng)理Paul Curran說：“BQ Energy公司之前沒有更多部署儲能系統(tǒng)的主要原因是鋰離子電池的成本高昂。但很多人已經(jīng)意識到，儲能系統(tǒng)將成為未來可再生能源的一部分。隨著鋰離子電池價格迅速下跌，這種情況開始改變。”

根據(jù)調(diào)研機構彭博新能源財經(jīng)公司最近發(fā)布的調(diào)查報告，鋰離子電池的價格在過去三年價格下跌了50%，而從2010年到2019年下跌了87%。

與此同時，紐約監(jiān)管機構推出了分布式能源資源價值(VDER)電力費率，根據(jù)為電網(wǎng)提供的服務向分布式能源(例如太陽能發(fā)電設施和電池儲能系統(tǒng))所有者付款。這創(chuàng)造了一種市場激勵機制，以推動BQ Energy公司部署更多的儲能項目。Curran說，由于部署的儲能項目位于當?shù)毓檬聵I(yè)公司需要提高電網(wǎng)可靠性，因此這種措施為解決電力可靠性問題的項目提供額外的收入。

Curran說，“Mount Kisco項目是我們開發(fā)的第一個項目，但不會是最后一個項目。我們正在評估各種電池儲能系統(tǒng)的細微差別，因此我們更有信心在將來部署規(guī)模更大的儲能項目。”

該項目還獲得了紐約州能源研究與開發(fā)管理局(NYSERDA)一筆資助，用于支付其部分投資。紐約州能源研究與開發(fā)管理局(NYSERDA)的一位發(fā)言人說：“我認為，棕地既可以部署太陽能發(fā)電設施，也可以部署儲能系統(tǒng)，以重新利用這些原本未得到充分利用的地點，特別是當這些項目緊鄰電網(wǎng)時。隨著市場的成熟，我們將繼續(xù)監(jiān)測在垃圾填埋場開發(fā)儲能系統(tǒng)機會。”

未來項目的成長與發(fā)展

總部位于馬薩諸塞州的可再生能源開發(fā)商Kearsarge Energy公司已經(jīng)部署了數(shù)十個太陽能項目，而在今年年初，其在馬薩諸塞州埃姆斯伯里的一個封閉垃圾填埋場部署的首個太陽能+儲能項目開通運營。該公司之所以采取這種行動，是因為馬薩諸塞州推出了激勵措施，從而提高了太陽能發(fā)電設施向電網(wǎng)提供電力的補償率。

Kearsarge公司執(zhí)行合伙人Andrew Bernstein說：“沒有這個激勵措施就不可能部署儲能系統(tǒng)。部署在垃圾填埋場的太陽能+儲能項目的商業(yè)案例與位于垃圾填埋場的太陽能發(fā)電設施本身沒有什么不同。”

而在這種情況下，可再生能源項目為場地所有者創(chuàng)造了新的收入流。該項目為埃姆斯伯里市提供了收入，從而減少了能源費用，其太陽能發(fā)電設施的電力也提供給電網(wǎng)，并且儲能系統(tǒng)又為該項目增加了另一筆收入，同時只占用了相對較少的額外空間。

Bernstein表示，電池儲能系統(tǒng)能夠為批發(fā)電力市場所需的電網(wǎng)提供服務，并將提供超出電費本身更多的價值。這些措施包括利用電池儲能系統(tǒng)調(diào)節(jié)電網(wǎng)的頻率，以使電力線路不會過載;以及可以在電力需求較高時(例如用電需求更多的夏季)放電滿足峰值電力需求。而從這些服務中獲得的收入是就該項目獲得的收益。

新澤西州最大的公用事業(yè)廠商太平洋天然氣和電力公司(PSE&G)最近在由Highland Park鎮(zhèn)擁有的一個垃圾填埋場完成了一個太陽能+儲能項目的部署。該項目部署了1,764塊太陽能電池板，以及一個采用2,000塊特斯拉電池的電池儲能系統(tǒng)，可以減少電網(wǎng)規(guī)模太陽能發(fā)電項目可能出現(xiàn)的電壓波動。

太平洋天然氣和電力公司(PSE&G)發(fā)言人Fran Sullivan說：“在封閉的垃圾填埋場上開發(fā)這個太陽能+儲能項目，使我們可以利用原本無法使用的空間。”

隨著新澤西州對儲能部署提出新要求，太平洋天然氣和電力公司(PSE&G)可能會部署更多的儲能項目，其中包括在垃圾掩埋場部署。新澤西州州長Phil Murphy強調(diào)了氣候問題，并在今年1月發(fā)布了該州將在2050年之前實現(xiàn)100%清潔能源的目標。而實現(xiàn)這一目標的步驟之一是到2021年部署裝機容量為600MW的儲能系統(tǒng)，到2030年達到2,000MW。

該公司一直致力于減少碳排放量。2018年，該公司發(fā)布了一項“清潔能源未來”計劃，計劃投資42億美元開發(fā)各種清潔能源技術，其中為部署儲能系統(tǒng)提供1.09億美元的資金。 而作為該計劃的一部分，該公司已向新澤西公用事業(yè)委員會提交了部署儲能系統(tǒng)的提議。

Sullivan說，“如果這一提議獲得批準，我們的工作將涉及太陽能+儲能項目部署，并在適當情況下，我們有可能在更多的垃圾填埋場或棕地上部署這些項目。”