電池儲能項目目前備受各個電力公司的關(guān)注,源于一些影響廣泛的項目和背后像Tesla這樣的潮流公司以及其令人矚目的Hornsdale 129-MWh鋰離子(鋰離子)電池儲能建設(shè)。當(dāng)Elon Musk向南澳大利亞政府承諾——他將在100天內(nèi)交付完整功能的電池儲能系統(tǒng)時,該項目吸引了全世界的關(guān)注。如果不能按期完成這個項目Tesla將免費把該設(shè)施提供給南澳政府。實際上,他的公司在不到100天的時間內(nèi)完成了這項工作,而且還不僅是這些。
在俄亥俄州的Minster的地方電網(wǎng),Half Moon Ventures投資的分布式能源系統(tǒng)包括,與光伏發(fā)電系統(tǒng)相配套的儲能設(shè)施——LG Chem的鋰電池、以及S&C的PureWave儲能管理系統(tǒng)
在儲能領(lǐng)域,另一個引起關(guān)注的重大事件是——加州洛杉磯附近Aliso Canyon地下天然氣儲存設(shè)施的大量天然氣泄漏。據(jù)報道,天然氣泄漏會造成燃氣短缺,影響發(fā)電量,甚至可能導(dǎo)致大面積停電。為了解決這個問題,當(dāng)?shù)仉娏驹诖蠹s六個月內(nèi)部署了100兆瓦的儲能設(shè)備。
這些典型項目顯示了能源存儲系統(tǒng)(ESS)對智能電網(wǎng)的重要性。儲能可以準(zhǔn)確地在需要的時間和地點釋放可靠的電力。由于技術(shù)的進步和功能的提高,基于電池的儲能正在經(jīng)歷一場復(fù)蘇。系統(tǒng)可以存儲更多的能量,并且比以前的電池提供更大的功率。隨著電池壽命的增加,維護也有所減少,這要歸功于功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的發(fā)展以及先進的ESS中使用了靈活、的電力電子器件。
Advanced Solar Products為新澤西州Caldwell污水處理廠的PSE&G太陽能項目安裝了1兆瓦時的Eos Aurora電池系統(tǒng)(Eos Energy Storage)
當(dāng)前儲能采用了什么樣的技術(shù)
鋰離子電池當(dāng)前是流行的儲能方式。電動汽車(EV)和其他消費電子產(chǎn)品已經(jīng)降低了鋰離子電池的成本,提高了它們的可靠性和產(chǎn)能。隨著產(chǎn)業(yè)進步,基于電池的能量存儲系統(tǒng)(BESS)成為電力公司有效的能源解決方案。然而,這個行業(yè)還是相對保守的,在大面積部署之前,還需要進行大量的研究開發(fā)以及相當(dāng)多的試點項目。
Southern Company近與電力研究院(EPRI)、Tesla展開了一個儲能示范項目。該項目專注于鋰電池儲能系統(tǒng)。項目的目標(biāo)是Southern Company的工商業(yè)客戶通過選址,安裝和運行,可在負荷低谷期存儲能量,并在負荷高峰時釋放,將為系統(tǒng)提供調(diào)峰,需求管理DR,備用電源以及其他服務(wù)。試點項目的結(jié)果將影響Southern Company是否應(yīng)該為其商業(yè)和工業(yè)客戶擴展ESS的部署。
EPRI還與路易斯維爾燃氣電力公司和肯塔基州公用事業(yè)公司開展了一項研究合作,以評估公用事業(yè)單位規(guī)模部署B(yǎng)ESS的技術(shù)。他們將研究如何增強電網(wǎng)彈性、降低管理成本并優(yōu)地將能量存儲納入電網(wǎng)。該設(shè)備將由LG Chem,Dynapower和Greensmith Energy共同提供。
在丹麥,EnergyLab Nordhavn于2015年啟動了為期四年的能源試點項目,該項目已在哥本哈根Nordhavn區(qū)實施,旨在開發(fā)和展示新的能源技術(shù),目標(biāo)是在2025年之前讓哥本哈根成為世界上個碳平衡的首都。
2017年,DONG Energy和ABB在丹麥電網(wǎng)中完成了個城市鋰離子電池BESS的應(yīng)用,這是EnergyLab Nordhavn項目的一部分。目標(biāo)是獲得BESS如何與電網(wǎng)相互作用的手資料。項目合作伙伴包括丹麥技術(shù)大學(xué),哥本哈根市,By og Havn, Radius, HOFOR, Balslev, CleanCharge, Danfoss, ABB, Metro Therm, Glen Dimplex 和 the PowerLab facilities。該項目的由丹麥能源署提供資金支持。
位于哥本哈根的Nordhavn區(qū)是EnergyLab Nordhavn項目的所在地,該項目使用鋰離子電池支持丹麥電網(wǎng)(ABB)
提供哪些服務(wù)
毫無疑問,BESS可以提供電力,實際上這項技術(shù)還可以提供創(chuàng)新的服務(wù)——例如調(diào)峰,負載均衡和發(fā)電增容控制——可以延遲相關(guān)發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施的投資。BESS還幫助緩解電力公司的系統(tǒng)調(diào)節(jié)風(fēng)險,由于風(fēng)力和太陽能的不可預(yù)測性,如果沒有適當(dāng)?shù)膬δ艽胧,新能源發(fā)展可能會減緩。
近,Half Moon Ventures在俄亥俄州Minster市政公用事業(yè)公司的配電網(wǎng)絡(luò)上安裝了S&C Electric Co.的7兆瓦PureWave儲能管理系統(tǒng)(SMS)。該器件提供完全集成的儲能管理和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS),其中包括由LG Chem提供的3兆瓦時鋰離子電池。S&C系統(tǒng)與Half Moon Ventures的4.2兆瓦光伏電站相連,該電站毗鄰Minster村。S&C設(shè)計的系統(tǒng)為PJM電力公司提供頻率調(diào)節(jié)服務(wù),并配置了PureWave儲能管理系統(tǒng)與PJM電力市場軟件接口,以使系統(tǒng)能夠跟蹤PJM的調(diào)節(jié)。
通用電氣(GE)發(fā)布了其Brilliant渦輪平臺——一個風(fēng)力發(fā)電機應(yīng)用,將儲能直接集成到風(fēng)力發(fā)電機中。這是一個短期的儲能應(yīng)用。通用電氣表示,它的軟件將提供三種獨特應(yīng)用,使風(fēng)機運營商能夠選擇適合其需求的服務(wù):怠速控制,頻率調(diào)節(jié)和可控功率。后一個應(yīng)用讓系統(tǒng)平滑風(fēng)力發(fā)電的高峰和低谷。該系統(tǒng)可應(yīng)用于新的風(fēng)機或改裝現(xiàn)有的GE風(fēng)機。
在歐洲,DONG Energy宣布了一項BESS項目,該項目將ABB BESS設(shè)備集成到位于英格蘭利物浦附近的90兆瓦Burbo Bank海上風(fēng)電場。ABB表示將提供2兆瓦時的BESS,以支持風(fēng)電場的電力集成和輸電。ABB表示:“該項目是英國個用于電網(wǎng)穩(wěn)頻的綜合BESS海上風(fēng)電場”
Half Moon Ventures的4.2兆瓦太陽能發(fā)電場為俄亥俄州的Minster DER系統(tǒng)提供電力(Minster村)
位于英格蘭利物浦附近的90兆瓦Burbo Bank海上風(fēng)電場是個將BESS技術(shù)融入其設(shè)計的海上風(fēng)電場(ABB)