关于能源储存的五个事实,每个加州人都应该知道

2020年10月26日|下午5:56
沙漠中的太阳能电池板汤姆布鲁斯特摄影/flickr
马修·拜尔
科学与民主中心项目助理

如果你还没有注意到能量储存,你应该注意一下。诚然,大多数人一想到锂离子电池就不会兴奋,但能源专家和政策制定者会,而且他们对锂离子电池的潜在作用越来越兴奋能量储存可以在未来的电力管理中发挥作用。有一个很好的理由——储存可以帮助构建弹性支撑,支撑社区能源可靠性,并支持使用100%的可再生能源.这一点在加利福尼亚州表现得最为明显,该州已经承诺要实现这一目标100%清洁电力并迅速转向能源储存作为这一挑战的关键部分。在过去的十年里,该州一直是储能发展的领导者,并在该领域取得了开创性的成功,任何对能源感兴趣的读者都不会忽视这一点。如果这对你来说是新闻,不用担心,我们会在这里跟上你的进度。以下是你需要知道的关于加州能源储存的五个事实。

1)加州在能源储存方面处于领先地位

加州在能源存储部署方面领先于所有州,坦率地说,其他州甚至还没有接近。根据能源部在美国,加州目前拥有约300个公用事业规模的储能项目,远远领先于排名第二的纽约和马萨诸塞州,后者各只有约40个,约为整个德国活跃项目数量的三倍。这占了超过1500兆瓦(MW)或1.5吉瓦(GW)存储容量。把它放进去上下文在美国,这个容量的最大输出功率大致相当于468万块太阳能电池板和大约13635辆日产leaf(或相当于一部leaf的通量电容器)穿越时空的德罗宁).

值得注意的是,加州的存储能力不仅限于其项目数量。该州在全国率先建立了储能采购制度目标十年前,并一直是制定和通过存储立法的先驱。例如,加州是唯一一个和纽约一样制定了存储政策的州解决公平和服务不足社区问题纠正能源获取和成本差异。

2)加州的存储计划和项目具有创新性

该州是世界上一些最雄心勃勃的存储计划、项目和任务的所在地。这些成就的基石是自我激励计划(SGIP),该计划为有前途的商业和住宅存储项目提供财政激励。该计划已经提供了数百万美元的激励措施,并准备继续为项目提供资金,至少到2025年。这对于寻求用电池技术装备他们的家庭或小型企业的住宅客户来说尤其令人兴奋。该计划将优先为低收入和高火灾威胁社区提供资金,希望储存可以帮助个人在火灾期间保持照明中断

随着SGIP的资助,该州的电力供应商已经开始开发一些开创性的储能项目。其中值得注意的是太平洋天然气和电力公司(PG&E)的标志性建筑Moss Landing变电站蓄电池该项目于2020年7月开始建设,一旦全面投入使用,将成为世界上最大的电池系统之一。另一个项目是洛杉矶水电部门的灯塔太阳能发电厂几年来,太阳能和电池技术的结合是否成功地证明了这一技术可以作为未来储能和清洁能源的模板合作伙伴关系.几十个早期阶段试点项目该州也在试验有前景的存储技术,从锌电池到熔硫热存储。

3)该州已经超额完成了所有的存储目标(到目前为止……)

加州第一个也是最雄心勃勃的能源储存目标是在2010年通过的议会法案2514 (ab1514).该法案要求加州公共事业委员会(CPUC)为了确定一个国家应该保证多少能量储存- a决定该公司最终在2013年宣布了到2020年采购1325兆瓦储能的目标。

随着2020年底的临近,加州已经获得了至少1500兆瓦的储能,并且在年底之前可能会有更多的项目,这大大超出了其最初的目标。值得一提的是,该州最大的三家公用事业公司,PG&E南加州爱迪生公司,圣地亚哥燃气电力公司这些公司都报告说,它们的存储采购超出了规定的目标,或有望达到规定的目标。虽然加州最终的存储需求远远没有得到满足(稍后会详细介绍),但AB 2514令人印象深刻地提醒人们,加州在短短十年内在开发和部署存储方面取得了多大的进展。

4)加州在扩大储能方面还有很长的路要走

随着该州进入下一个十年,并将目标锁定在100%清洁能源的未来,额外的存储将至关重要(1500兆瓦根本不够)。事实上,虽然对2020年以后该州的存储需求没有明确的估计,但大多数专家都认为,有必要大幅“增加”存储容量。事实上,大多数估计表明,未来十年内可能需要10,000-20,000兆瓦的储能,到2050年底至少需要四倍于此。这些雄心勃勃的估计反映出,随着加州向100%清洁电力过渡,需要增加能源储存,以确保电网可靠性,并减少温室气体排放。

5)前进的道路并不平坦

简单的事实是,从1500兆瓦左右的存储容量,到接近专家预计加州在本世纪中叶所需容量的任何地方,将是一个挑战。尽管加州在实现其存储目标方面有良好的记录,但它的成功远非既定的。事实上,该州将面临一些可能构成重大挑战的障碍(不过,如果政策制定者、能源管理者和社区领导人致力于寻找解决方案,这些障碍并非不可克服)。

加州将需要优先考虑储存,并找到预算资金来支持扩张。如果不这样做,加州可能会发现,以实现其2045年气候目标所需的速度,将储能技术整合到能源市场将越来越困难。细化规则市场参与为了更好地解释存储的价值,这仍然是政策制定者和监管机构需要采取的明显步骤之一,以允许存储在电网和市场上充分发挥其潜力。这意味着要认识到(并正确评估)储存所带来的一系列辅助效益,从能源传输(运输)到减少污染。

然而,参与只是第一步。加州最终将需要储存更多的能源更长的时间这意味着在整个冬季储存电力,而不仅仅是从中午到晚餐时间,以支持到2050年向高水平可再生能源发电的转变。目前的储能技术还不能很好地完成这一任务。从现在到2050年,需要进行创新和技术进步,才能最大限度地发挥储存效率。虽然这在很大程度上是研究人员和工程师的责任,但政策制定者和监管官员在为此调动国家预算和资源方面发挥着重要作用。

最后一个想法

对加州来说,存储无疑是一个令人兴奋的前景。如果完全实现,它将提高该州的能源可靠性,增强电网的强度和灵活性,并协助整合可再生能源——所有这些都是为了该州的清洁能源目标服务,而这些目标反过来又可以成为世界其他地区的典范。同时,储存也不能只靠兴奋来进行。政策制定者、监管机构、研究人员和能源供应商需要共同努力,以满足人们对储能技术的巨大期望。这将意味着通过立法,调动国家预算和资源,并利用监管机构来支持开发和部署存储技术。加州已经看到了它在大胆致力于储能方面所能取得的成功——未来几十年也不会有什么不同。能源专家已经知道什么是储存可以做,但它是什么未来30年在加州做什么,现在取决于这个州——只有时间会告诉我们答案。

如果五个事实对你来说还不够,你想了解更多关于加州存储的知识,请阅读我们的深度解释,加州的能源储存。