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美国电池储能系统部署的四个“阶段”

作者:刘伯洵 来源:中国储能网 发布时间:2021-02-24 浏览:
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中国储能网讯:据外媒报道,美国国家可再生能源实验室(NREL)日前启动了一项储能行业未来研究计划,以创建一个大幅增加部署框架,并对有关储能系统在未来电网中发挥重要作用的重大问题进行了解答。

该系列的第一份报告概述了储能部署的四个发展阶段,每个阶段由电池储能系统的持续放电时间及其在电网中发挥的作用来定义。NREL分布式系统和储能研究小组主管Nate Blair表示,这些阶段可以帮助参与电池储能系统开发的利益相在方在讨论电网运营时了解和使用一些通用术语。

尽管NREL提供了关于电网及其储能系统如何发展的有用分析,但美国电力研究院(EPRI)的研究人员指出,其他潜在影响可能包括不同储能技术选择的可靠性和可预测性,甚至未来的能源政策可能提出的要求。这些其他因素可能会在确定采用什么储能技术以及何时部署方面起到更大的作用。

Blai说,“从技术专家到政策制定者,每个人都为美国电网部署越来越多的电池储能系统做出了贡献。坦率地说,关于储能市场将如何发展有很多说法,我们希望尽可能地为这种分析提供更高的严谨性。”

在评估储能系统如何适应电网的一份调查报告中,将电池储能系统的部署分为四个“阶段”。第一阶段是作为备用电源,持续放电时间约为1小时;第二阶段是满足峰值容量,持续放电时间为2~6小时;第二阶段是能量时移,持续放电时间为4~12小时;第二阶段是提供多日的长时储能或满足季节性容量需求,持续放电时间为12小时以上。

每个阶段都是按时间顺序排列的,因为12小时或更长时间的电池储能系统可能是最后在电网中出现。但这份报告的合著者之一、NREL战略能源分析中心电网系统集团首席能源分析师Paul Denholm表示,有些电池储能系统可能会重叠(持续放电时间为2到6小时的电池储能系统可能与持续放电时间不到1小时的电池储能系统同时出现在电网上),而且每种储能系统的应用取决于地区的选择。

Denholm说:“但并不能保证所有阶段都会发生。如果8小时以上的长时储能系统能够带来成本优势,将有助于我们实现碳排放目标。但在短期内,我们称之为第二阶段的电池储能系统(或2至6小时电池储能系统)的发展还有很长的路要走。”

Denholm强调,将这些潜在的电池储能系统选项分为四个阶段或类别,并不意味着需要规定美国储能市场应该如何发展,这是美国电力研究院(EPRI)分布式能源资源高级项目经理Haresh Kamath注意到的这一点,他并没有参与这一调查。他说,“NREL在这里所做的工作阐述了在储能市场发展的不同阶段。”

该报告还排除了其他因素,这些因素可能会影响哪些电池储能系统进入电网以及何时进入电网。Kamath认为,对电池功能的过分强调并不一定能说明哪些电池技术更可靠或更可预测,这两个因素可能会在未来成为更大的驱动力。

美国电力研究院(EPRI)储能项目经理Andrew Maxson指出,目前没有讨论将使可再生能源发电变得更加普遍的政策或财务激励措施,如果美国想要实现100%可再生能源目标,这些因素很可能发挥重要作用。他表示,由于运营低碳电网的愿望或要求推动了可再生能源发电设施部署,而其发展又反过来支持电池储能项目部署,因此潜在的监管情景也必须考虑到电池储能系统未来发展的因素。

NREL的这份报告还讨论了影响电池储能系统部署的其他一些因素,其中包括不同电池的技术发展。

马里兰大学助理教授兼化学工程师Paul Albertus表示,电池储能系统的未来发展也很难预测。尽管储能系统以及与可再生能源发电设施的关系可以帮助电网脱碳,但全部采用风力发电和太阳能发电将成为一个挑战。而一些专家认为,100%的可再生能源发电不应该成为目标,而核能发电和碳捕获等其他能源技术也必须发挥作用。

Albertus表示,在有关未来能源政策方案的对话中,有些人对建立高度可再生的电网抱有很高期望。但是,当谈到市场力量对电网发展的看法以及电池储能系统需求的情况时,NREL发布的报告很好地总结了这种情况。虽然持续放电时间为2到4个小时储能项目已经启动并可以运行,并且可以部署持续放电时间长达12个小时的电池储能系统,甚至是对于15到20个小时以上的电池储能项目来说,实际部署的商业案例并不多。

关键字:电池储能系统

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