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長時儲能系統(tǒng)可以滿足美國冬季峰值期間電力需求

作者:劉伯洵 來源:數(shù)字儲能網(wǎng) 發(fā)布時間:2023-10-30 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:持續(xù)時間長達4小時的電池儲能系統(tǒng)有助于滿足美國夏季電力峰值需求,但長時儲能系統(tǒng)(LDES)可能是滿足美國冬季電力峰值需求的關(guān)鍵因素。

這是根據(jù)美國國家可再生能源實驗室(NREL)最新進行研究得出的結(jié)論。目前,幾乎所有新加入電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)都是鋰離子電池儲能系統(tǒng),并且90%以上的電池儲能系統(tǒng)持續(xù)時間不超過4小時。

住友電氣集團在加州部署的一個8MWh全釩液流電池儲能項目

一方面是由于人們認為電池儲能系統(tǒng)存在局限性,另一方面也是因為美國以及世界上大多數(shù)國家市場結(jié)構(gòu)對持續(xù)時間的重視程度遠遠超過了這個數(shù)字。

降低成本

如今,有幾十家儲能開發(fā)商推出了鋰離子電池儲能系統(tǒng)的替代技術(shù),這些儲能技術(shù)的持續(xù)時間更長,甚至長達幾天,并且正在尋求商業(yè)化運營。

對于這些公司來說,他們面臨的部分挑戰(zhàn)是鋰離子電池由于大規(guī)模生產(chǎn)而大幅降低成本,電動汽車和其他應(yīng)用也需要采用大量鋰離子電池。這意味著,從電池到電池儲能系統(tǒng)的各個層面,都享受到了成本的持續(xù)下降和創(chuàng)新,而投資者和其他利益相關(guān)者現(xiàn)在有了一些時間來適應(yīng)和采用長時儲能技術(shù)。

因此,長時儲能技術(shù)提供商必須繼續(xù)努力降低成本并擴大生產(chǎn)規(guī)模,美國政府已經(jīng)認識到這一點,并通過其“儲能大挑戰(zhàn)”競賽和最近承諾為一系列長時儲能項目提供3.25億美元資金支持。

長時儲能的市場價值

與此同時,獲得長時儲能系統(tǒng)的市場價值是一個需要解決的“先有雞還是先有蛋”的問題。隨著可再生能源應(yīng)用的日益普及,對持續(xù)時間更長的長時儲能系統(tǒng)需求也在增長。

DNV公司在其最近發(fā)布的《2023年能源轉(zhuǎn)型展望》報告中表示,像釩氧化還原液流電池(VRFB)這樣的長時儲能技術(shù)有望以相對較低的成本提供8小時至24小時的持續(xù)放電時間,并且對于更長持續(xù)時間的要求開始快速增長。

彭博新能源財經(jīng)公司在其最近發(fā)布的一份研究報告中表示,到目前為止,全球已累計部署了約1.4GW/8.2GWh長時儲能系統(tǒng)(非鋰電池和非抽水蓄能設(shè)施),但盡管美國和中國都宣布了一系列聲明,但長時儲能系統(tǒng)的市場情況仍不確定。

最近,在美國一些領(lǐng)先的電池儲能市場,例如加州獨立系統(tǒng)運營商(CAISO)和德克薩斯州電力可靠性委員會(ERCOT)的服務(wù)區(qū)域,其運營的儲能系統(tǒng)的持續(xù)時間有增加趨勢,但加州獨立系統(tǒng)運營商(CAISO)的平均持續(xù)時間仍然為4小時,而德克薩斯州電力可靠性委員會(ERCOT)的平均持續(xù)時間約為2小時。

電池儲能系統(tǒng)集成商Fluence公司的美洲分公司總裁John Zahurancik在最近的一次接受行業(yè)媒體采訪時表示:“我們已經(jīng)看到儲能市場向更長的持續(xù)時間穩(wěn)步遷移。持續(xù)時間較短的用例往往更容易實現(xiàn)商業(yè)化運營,而且通常是優(yōu)先考慮的因素?!?

Zahurancik表示,該公司正在調(diào)查潛在客戶對持續(xù)時間為6小時和8小時儲能項目的投資興趣,其中一些調(diào)查已經(jīng)在美國加州和智利等市場開始實施。

他認為,鋰離子電池儲能系統(tǒng)能夠提供長達6小時和8小時的儲能應(yīng)用,但還有一些新的儲能技術(shù)可能會提供更長持續(xù)時間。

然而,根據(jù)美國國家可再生能源實驗室(NREL)對儲能技術(shù)未來發(fā)展的研究報告,美國能源市場在很大程度上是為目前甚至以的需求而配置的,而不是未來需求。

這意味著儲能市場是圍繞公用事業(yè)公司和電網(wǎng)運營商為客戶提供可靠電力需求而設(shè)計的,其中很大一部分是圍繞滿足夏季的電力需求峰值期間而設(shè)計的。它們往往在太陽能發(fā)電設(shè)施發(fā)電量最高的上午和下午出現(xiàn)。

美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究報告的作者表示,美國的幾個批發(fā)市場為此實施了固定的4小時容量規(guī)則。在這些市場上,長時儲能系統(tǒng)不會比4小時電池儲能系統(tǒng)獲利更多。

然而,冬季的電力需求比夏季更為顯著,特別是隨著建筑物供暖電氣化和極端天氣事件變得越來越普遍。雖然冬季峰值期間持續(xù)的時間比夏季更長,但太陽能發(fā)電量在這些時候也不豐富,因此采用長時儲能系統(tǒng)的情況越來越多。

即使在夏天,所需儲能系統(tǒng)的持續(xù)時間也會增加。太陽能行業(yè)資深人士和金融家、美國能源部貸款項目辦公室的負責(zé)Jigar Shah表示,在今年早些時候德克薩斯州的熱浪期間,電網(wǎng)運營商看長時儲能系統(tǒng)可能是管理電力需求具有價值的一種工具。

Shah說,“當人們看到德克薩斯州在去年夏季風(fēng)暴期間經(jīng)歷的停電事件時,他們認為長時儲能系統(tǒng)會更有價值,并且批發(fā)電價一直高企。很多用戶需要持續(xù)時間為6小時的電池儲能系統(tǒng),而他們基本上部署的是2小時電池儲能系統(tǒng),無法真正滿足他們需求。所以這是一個很好的例子,如果他們采用10小時電池儲能系統(tǒng),實際上能夠更好地滿足市場需求?!?

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