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長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)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(chǔ)能網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2023-10-30 瀏覽:

中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)有助于滿足美國夏季電力峰值需求,但長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)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(shí)驗(yàn)室(NREL)最新進(jìn)行研究得出的結(jié)論。目前,幾乎所有新加入電網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)都是鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng),并且90%以上的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間不超過4小時(shí)。

住友電氣集團(tuán)在加州部署的一個(gè)8MWh全釩液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目

一方面是由于人們認(rèn)為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)存在局限性,另一方面也是因?yàn)槊绹约笆澜缟洗蠖鄶?shù)國家市場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)持續(xù)時(shí)間的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了這個(gè)數(shù)字。

降低成本

如今,有幾十家儲(chǔ)能開發(fā)商推出了鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的替代技術(shù),這些儲(chǔ)能技術(shù)的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng),甚至長(zhǎng)達(dá)幾天,并且正在尋求商業(yè)化運(yùn)營。

對(duì)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(dòng)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(chǔ)能系統(tǒng)的各個(gè)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(shí)間來適應(yīng)和采用長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)。

因此,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)提供商必須繼續(xù)努力降低成本并擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,美國政府已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),并通過其“儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)”競(jìng)賽和最近承諾為一系列長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目提供3.25億美元資金支持。

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的市場(chǎng)價(jià)值

與此同時(shí),獲得長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的市場(chǎng)價(jià)值是一個(gè)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(duì)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)需求也在增長(zhǎng)。

DNV公司在其最近發(fā)布的《2023年能源轉(zhuǎn)型展望》報(bào)告中表示,像釩氧化還原液流電池(VRFB)這樣的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)有望以相對(duì)較低的成本提供8小時(shí)至24小時(shí)的持續(xù)放電時(shí)間,并且對(duì)于更長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的要求開始快速增長(zhǎng)。

彭博新能源財(cái)經(jīng)公司在其最近發(fā)布的一份研究報(bào)告中表示,到目前為止,全球已累計(jì)部署了約1.4GW/8.2GWh長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)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(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的市場(chǎng)情況仍不確定。

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

電池儲(chǔ)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(shí)表示:“我們已經(jīng)看到儲(chǔ)能市場(chǎng)向更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間穩(wěn)步遷移。持續(xù)時(shí)間較短的用例往往更容易實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)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(duì)持續(xù)時(shí)間為6小時(shí)和8小時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)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(chǎng)開始實(shí)施。

他認(rèn)為,鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠提供長(zhǎng)達(dá)6小時(shí)和8小時(shí)的儲(chǔ)能應(yīng)用,但還有一些新的儲(chǔ)能技術(shù)可能會(huì)提供更長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間。

然而,根據(jù)美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)未來發(fā)展的研究報(bào)告,美國能源市場(chǎng)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(chǔ)能市場(chǎng)是圍繞公用事業(yè)公司和電網(wǎng)運(yùn)營商為客戶提供可靠電力需求而設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究報(bào)告的作者表示,美國的幾個(gè)批發(fā)市場(chǎng)為此實(shí)施了固定的4小時(shí)容量規(guī)則。在這些市場(chǎng)上,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)不會(huì)比4小時(shí)電池儲(chǔ)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(shí)間比夏季更長(zhǎng),但太陽能發(fā)電量在這些時(shí)候也不豐富,因此采用長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的情況越來越多。

即使在夏天,所需儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)時(shí)間也會(huì)增加。太陽能行業(yè)資深人士和金融家、美國能源部貸款項(xiàng)目辦公室的負(fù)責(zé)Jigar Shah表示,在今年早些時(shí)候德克薩斯州的熱浪期間,電網(wǎng)運(yùn)營商看長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)可能是管理電力需求具有價(jià)值的一種工具。

Shah說,“當(dāng)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(shí),他們認(rèn)為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)會(huì)更有價(jià)值,并且批發(fā)電價(jià)一直高企。很多用戶需要持續(xù)時(shí)間為6小時(shí)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng),而他們基本上部署的是2小時(shí)電池儲(chǔ)能系統(tǒng),無法真正滿足他們需求。所以這是一個(gè)很好的例子,如果他們采用10小時(shí)電池儲(chǔ)能系統(tǒng),實(shí)際上能夠更好地滿足市場(chǎng)需求。”

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關(guān)鍵字:長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)

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