储能应用

调研机构认为6小时电池储能系统可以满足74%调峰需求

2019-07-03 09:30:48 中国储能网

据外媒报道,加利福尼亚州致力于采用电池储能系统替换天然气调峰发电厂,并在该州峰值市场占据一席之地,而此前主要由可以快速反应的天然气发电厂提供调峰服务。

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取代天然气调峰发电厂是储能部署的早期动力,但并不足以使电网的电力完全脱碳。电池储能系统具有容量限制,持续放电时间较短。因此在商业规模上,持续时间较长的储能系统的部署比较少见。

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加利福尼亚州制定了到本世纪中叶电网实现零碳的目标,但储能系统的持续放电时间成为一个难以解决的问题。

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East Bay能源公司首席执行官Nick Chaset表示,该公司致力解决这个问题。该公司最近签署了一份合同,采用一个4小时储能的装机容量为20MW的锂离子电池储能系统取代一家位于奥克兰市中心已经运营几十年的天然气调峰电厂。

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尽管其装机容量较小,并且放电时间有限,但这个储能系统将提供本地容量,并取代化石燃料发电资产。

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Chaset在签字仪式之后接受采访时表示,“目前,4小时储能系统仍有巨大的投资机会,我们将继续开发和部署,我们希望推出的4小时和6小时电池储能系统可以满足容量需求。”

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近期愿景

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调峰发电厂是电力行业防止电网电力中断的主要措施,即使很少参与电网的运营,调峰发电厂建设和运营仍然需要花费大量资金,而当调峰发电厂运营时,其碳排放量比可再生能源还要多。

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太阳能发电设施和风力设施并不能作为调峰发电厂,这是因为它们的能源输出具有间歇性,不能按指令进行调度。然而,电池储能系统没有这个限制,并在城市地区选址部署时具有一定优势,而在城市新建采用化石燃料的调峰发电厂很难获得批准。此外,当电池储能系统不需要满足峰值需求时,可以将电力输送到电网中,作为一种可靠性电力资产获利。

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去年,加州监管机构决定不再为Calpine三个天然气发电厂提供“可靠性必须运行”的支付费用,并批准在莫斯兰汀部署一套电池储能系统。部署的电池储能系统可能不会让现有天然气发电厂退役,但会减少对化石燃料发电资产的依赖。

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根据监管机构的要求,公用事业公司南加州爱迪生公司放弃在奥克斯纳德海滩建设的一个天然气发电厂,并计划部署一套电池储能系统。在此过程中,电网运营商CAISO公司对其清洁能源技术进行了研究,并确定它们能够履行天然气发电厂发挥的电力可靠性作用,这为该概念提供了有价值的验证。

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此外,East Bay能源公司与Vistra Energy公司签署协议部署储能系统。Vistra Energy公司在Jack London广场附近运营着一座40年的调峰发电厂。

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调研机构Wood Mackenzie公司表示,目前的电池储能系统持续放电时间最长为4小时,这意味着可以介入一个只在几个小时内运行的高峰时段。通过该公司在2017年一次调查,6小时电池储能系统可以满足74%的调峰需求。

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其结果是,目前可用的电池储能系统可以替代大部分的调峰发电厂,但不能提供大型联合循环燃气电厂那样多的容量。

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在某些时候,清洁资源需要在很长一段时间内按需提供更多电力,尤其是在太阳能发电逐渐减少的情况下。

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开发长时储能技术

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Chaset说,在未来十年内需要部署大量的独立储能系统或与太阳能发电厂配套的储能系统,这可以使加利福尼亚州到2030年实现采用60%可再生能源目标。

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Chaset解释说,“ 2030年到2040年的时间框架更具挑战性,我们不一定能找到适合的解决方案。有人可能认为其解决方案可能是抽水蓄能电站,但其投资巨大,建设周期长。”

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他例举了一些储能技术。抽水蓄能电站是目前最大的一种电网规模储能系统,但其容量增长受到环境影响的限制;由于生产规模的不断扩大和新的研究,锂离子电池的价格将会持续下降。电池储能系统有着良好发展前景;一些公司正在开发压缩空气储能系统;还有一些厂商对于储能技术的进一步探索集中在低温储能和重力储能技术上。

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因此,电力供应商正在评估可能适用于其投资组合的长时储能技术。

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Chaset说,“我们正在投资太阳能+储能项目,这将让储能技术生态系统得到进一步发展。”

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他说,企业不要将风险锁定在不明智的大型投资中,在不能确切知道储能技术如何发展情况下,采用技术成熟的储能技术是有意义的。

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