中國儲能網(wǎng)訊：加利福尼亞州儲能聯(lián)盟（CESA））和斯特拉特根咨詢公司的專家日前表示，加州到2045年采用100％無碳排放電力的目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的，但將需要部署大量的長時儲能系統(tǒng)，尤其是需要從2030年開始。
LS Power公司在加利福尼亞州圣迭戈部署的Gateway電池儲能系統(tǒng)
這兩家機(jī)構(gòu)的專家指出，如今對部署長時儲能系統(tǒng)的需求可能被低估了，這種需求是對持續(xù)放電時間較短的鋰離子電池能系統(tǒng)的一種補(bǔ)充，即需要部署持續(xù)放電時間在4小時以上的儲能系統(tǒng)，以幫助將不斷增長的太陽能和風(fēng)能電力整合到電網(wǎng)中。
斯特拉特根咨詢公司高級經(jīng)理Erin Childs日前在Solar Media主辦的美國2021儲能峰會上的一次會議上表示，像儲能系統(tǒng)這樣的零碳資源是整合可再生能源、維持電網(wǎng)可靠性和滿足不斷增長電力需求的主要機(jī)制。
這兩家機(jī)構(gòu)最近合作開展了一項(xiàng)研究，研究加州可能需要部署持續(xù)放電時間多長的儲能系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)無碳排放目標(biāo)。Childs指出，電網(wǎng)采用的大部分可再生能源通常是太陽能。在陽光充足的加利福尼亞州，每天將需要存儲大約12個小時電力，而到冬季則每天需要存儲14或15個小時電力。
在極端天氣情況下，部署存儲100小時的長時儲能系統(tǒng)才能幫助填補(bǔ)供電空白。Childs表示，通常有這樣一種假設(shè)，部署長時儲能系統(tǒng)的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了在加州部署的鋰離子電池儲能系統(tǒng)的2～4小時的基準(zhǔn)，甚至超過液流電池提供的10～16個小時的持續(xù)放電時間。因此很難找到可以滿足這種需求的商業(yè)案例。
這是基于這樣的假設(shè)，也就是只有在很少的情況下才需要使用那些持續(xù)放電時間時間更長的儲能系統(tǒng)，但是研究表明，這種假設(shè)是錯誤的。因?yàn)殚L時儲能系統(tǒng)在一年中的很多時間仍有可能被調(diào)用，在市場上的應(yīng)用可能非常活躍。
研究表明，在未來10年內(nèi)，將有大量的短時儲能系統(tǒng)進(jìn)入電網(wǎng)，但從2030年到2045年，如果為了實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)，電力系統(tǒng)將需要持續(xù)放電時間更長的長時儲能系統(tǒng)，以充分利用太陽能發(fā)電設(shè)施的電力，并滿足夜間的峰值電力需求，而且可以更多地在夜間運(yùn)行，從而為電網(wǎng)提供可靠的電力服務(wù)。
監(jiān)管機(jī)構(gòu)意識到需要部署長時儲能系統(tǒng)，并迫切需要采取行動
加利福尼亞州儲能聯(lián)盟（CESA）高級監(jiān)管顧問SergioDue?as指出，該州電網(wǎng)運(yùn)營商加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(CAISO)服務(wù)區(qū)域的碳排放量需要下降約90%，將從2020年的5000萬噸（MMT）降低到2030年的3240萬噸，到2045年降到1230萬噸，而可再生能源容量的增加對于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)至關(guān)重要。
雖然加利福尼亞州的脫碳政策SB100法規(guī)已于2018年由該州參議院通過，但只允許在電力傳輸和分配（T＆D）環(huán)節(jié)中使用某些化石能源電力。零售電力部門需要通過以下方式實(shí)現(xiàn)總碳排放量的減少：該州的監(jiān)管機(jī)構(gòu)在一份聯(lián)合機(jī)構(gòu)發(fā)布的評估報(bào)告中指出，到2045年，該州可能需要部署總裝機(jī)容量為50GW儲能系統(tǒng)；而從現(xiàn)在開始，每年大約需要新增裝機(jī)容量為2.2GW儲能系統(tǒng)。
撰寫該報(bào)告的監(jiān)管機(jī)構(gòu)還包括加利福尼亞公用事業(yè)委員會（CPUC），該委員會制定了市場規(guī)則，并指導(dǎo)該州的負(fù)載服務(wù)實(shí)體規(guī)劃未來幾年的能源需求。加利福尼亞公用事業(yè)委員會（CPUC）預(yù)計(jì)，要實(shí)現(xiàn)到2030年無碳排放目標(biāo)，大約需要部署裝機(jī)容量為9GW儲能系統(tǒng)，而部署長時儲能的需求將接近1GW（973MW）。
Due?as認(rèn)為，目前2030年目標(biāo)與2045年目標(biāo)之間存在脫節(jié)，這意味著實(shí)現(xiàn)2030年的無碳排放目標(biāo)仍不足以使加利福尼亞達(dá)到部署裝機(jī)容量為50GW。斯特拉特根咨詢公司的Childs表示，該報(bào)告背后的許多模型沒有考慮到應(yīng)對極端天氣事件（如風(fēng)暴）可能需要的儲能技術(shù)，這可能加速對長時儲能部署需求。
他表示，盡管如此，監(jiān)管機(jī)構(gòu)已經(jīng)看到需要部署更多的長時儲能系統(tǒng)，并迫切需要采取行動。加利福尼亞公用事業(yè)委員會（CPUC）已經(jīng)意識到為該州采購和部署儲能資源所面臨的挑戰(zhàn)，特別是考慮到裝機(jī)容量為3.7GW 的Diablo Canyon核電站即將退役，這是該州僅存的一座核電站，還要考慮到500MW化石燃料發(fā)電廠即將退役。
再加上去年8月熱浪天氣導(dǎo)致的輪流停電，加州監(jiān)管機(jī)構(gòu)于今年2月做出了一項(xiàng)裁定，要求該州負(fù)載服務(wù)實(shí)體在2026年之前采購裝機(jī)容量為7.4GW儲能系統(tǒng)，其中包括至少1GW長時儲能系統(tǒng)。加利福尼亞公用事業(yè)委員會（CPUC）的主張是，實(shí)施更積極的可再生能源部署計(jì)劃以防止未來停電事件。
Due?as表示，可以通過更好、更詳細(xì)的計(jì)劃工具來解決電力需求與當(dāng)前目標(biāo)之間的不平衡，這種工具不僅考慮了整合太陽能發(fā)電設(shè)施的日常需求，還考慮了部署更多可再生能源。規(guī)劃制度的另一個重要補(bǔ)充是改善能源資源充足性，Due?as將其描述為“為可靠性和容量貢獻(xiàn)而獲得報(bào)酬的主要資源計(jì)劃”。
到目前為止，資源充足性計(jì)劃一直側(cè)重于增加儲能系統(tǒng)的裝機(jī)容量，但Due?as表示，今后需要考慮持續(xù)時間放電時間，因此需要考慮增加儲能容量。
Due?as表示，加利福尼亞州已經(jīng)采購、開發(fā)或簽約的儲能系統(tǒng)裝機(jī)容量約為5.6GW，但這只是一個開始，雖然該州需要采購和部署持續(xù)放電時間較短的鋰離子電池儲能系統(tǒng)，并且還將部署更多的長時儲能，但需要一種機(jī)制來為電網(wǎng)分配所需儲能資源。
