储能技术有望赶上风能和太阳能的快速增长

2020年2月24日上午10:00
联合能源技术/维基共享资源
迈克·雅各布斯
高级能源分析师

近年来,可再生能源的使用增长如此之快,以至于三个州(爱荷华州、堪萨斯州和俄克拉荷马州)已经超过了美国30%的电力生产来自风力发电。目前,太阳能是增长最快的能源类型,每年建设太阳能现在打败了两者燃气发电厂和风力发电厂。

虽然这些变化让许多观察家感到惊讶和高兴,但这些变化的意义和程度一直存在争议,而储能问题是争论的核心。电网运营商已经证明,使用可变太阳能和风能不需要储能来维持可靠的电力供应。但在大幅减少碳排放和实现100%无碳电力的过程中,重要的新能源存储将是电力行业的一大亮点。

幸运的是,电池在其他产品中的研究、创新和商业应用实际上已经使大规模储能成为美国电力系统的重要组成部分。从2007年到2016年的10年时间里,越来越大规模的电池存储系统已经出现发电厂的所有角色而且是以商业为基础的。2016年,随着多个4小时电池作为发电厂的安装,电池设施作为峰值发电厂的想法成为了现实。这化石植物的替代随着电池不断吸引人们的兴奋和投资。

感到惊讶

上个月,电网运营商PJM表示,他们惊讶地发现,连接电池项目的请求突然达到了6000兆瓦。更让业内人士感到惊讶的是,这6,000兆瓦的存储中有4,000兆瓦将符合PJM目前争夺的容量资源过于严格的存储要求。

来自商业利益的连接要求表明了建造这些发电厂替代品的推动。我们可以称它为一个领先指标,表明有多少人寻求连接到电力系统,而不是实际将建造多少。让我们把这些要求看作是对建筑的当前兴趣,而不是对未来的预测。这4000兆瓦将超过165492兆瓦的2%PJM系统的峰值需求.在西南电力池,拟议的储能电站阵容为6796兆瓦,占总容量的13%SPP系统峰值50622 MW.这个令人印象深刻的数字来自76个项目,其中13个项目似乎是混合风能和储能或太阳能+储能。

电网上的风有多快?

从另一个角度来看,请记住队列这并不是一个清楚的窗口,我们可以从实际的风力部署中获得一些观点。在下面的图表中,可以看到五个州的风力增长情况,从风力发电场在该州建成的第一年开始。

图中绿色和黑色方块分别表示PJM(2.4%)和SPP(13.4%)中存储建议占峰值需求的百分比。存储是在一年内的队列请求,相比之下,风力建立超过10年。

该图表使用了每个州的风力发电量占该州总发电量的百分比。每个州的线从第一个风电场建成时开始,并着眼于接下来的十年,以显示这些州的风力增长情况。(在所有这些州,风能的部署仍在继续随着成本持续下降。)

存储是多少,目前的建议在哪里?

状态 存储兆瓦 项目
260 6
IA 490 8
伊尔 890 18
1145 10
KS 1132 16
医学博士 261 6
1120 10
新泽西 1140 27
2295 14
好吧 1984 23
巴勒斯坦权力机构 1175 31

这个表格只是所服务地区的州的一个样本电网运营商MISO, PJM和SPP.电池状态的多样性反映了电池功能的多样性。并非所有这些开发商都在应对容量市场,因为大多数地区都没有容量的单一价格。很可能,许多开发项目的目标是直接向公用事业提供灵活的可再生能源,而不是在最佳日照或风力的时间内。各州及其公用事业公司采用全资源招标的方式来争夺新的资源选项,结果显示可再生能源+储能非常有竞争力。结果科罗拉多州两年前是新闻,现在洛杉矶已经签订了400兆瓦的太阳能发电合同,其中300兆瓦的存储在日落后4小时以上,所有这些都不到2美分/千瓦时。计划而且结果在印第安纳州,风能提供的低成本能源紧随其后的是低成本的太阳能+储能。阳光充足的国家内华达而且亚利桑那州展示将存储与可再生能源相结合的混合解决方案的反复竞争性选择。

尽管rto的反应迟缓,但这种混合的做法正引起投资者的注意找出方法在市场和建模系统中容纳这样的组合单元。NextEra是最重要的可再生能源所有者-运营商之一,它向投资者表示,这种组合杂交植物是未来的潮流。他们称这些电站为“近乎稳固”,并发现有公用事业公司有兴趣在日落后购买他们的太阳能产品。

UCS说如果我们廉价可靠的存储在美国,我们可能会看到用于发电的化石燃料投资的终结。现在,这一天可能会以惊人的速度到来。