中國儲能網(wǎng)訊：電池儲能項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目吸引了全世界的關(guān)注。如果不能按期完成這個項(xiàng)目Tesla將免費(fèi)把該設(shè)施提供給南澳政府。實(shí)際上，他的公司在不到100天的時間內(nèi)完成了這項(xiàng)工作，而且還不僅是這些。
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?xì)舛倘保绊懓l(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(xiàng)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(diǎn)釋放可靠的電力。由于技術(shù)的進(jìn)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(hù)也有所減少，這要?dú)w功于功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的發(fā)展以及最先進(jìn)的ESS中使用了靈活、高效的電力電子器件。
當(dāng)前儲能采用了什么樣的技術(shù)
鋰離子電池當(dāng)前是最流行的儲能方式。電動汽車（EV）和其他消費(fèi)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(jìn)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(jìn)行大量的研究開發(fā)以及相當(dāng)多的試點(diǎn)項(xiàng)目。
Southern Company最近與電力研究院（EPRI）、Tesla展開了一個儲能示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目專注于鋰電池儲能系統(tǒng)。項(xiàng)目的目標(biāo)是Southern Company的工商業(yè)客戶通過選址，安裝和運(yùn)行，可在負(fù)荷低谷期存儲能量，并在負(fù)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(diǎn)項(xiàng)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(kuò)展ESS的部署。
EPRI還與路易斯維爾燃?xì)怆娏竞涂纤莨檬聵I(yè)公司開展了一項(xiàng)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(qiáng)電網(wǎng)彈性、降低管理成本并最優(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(diǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目已在哥本哈根Nordhavn區(qū)實(shí)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第一個碳平衡的首都。
2017年，DONG Energy和ABB在丹麥電網(wǎng)中完成了第一個城市鋰離子電池BESS的應(yīng)用，這是EnergyLab Nordhavn項(xiàng)目的一部分。目標(biāo)是獲得BESS如何與電網(wǎng)相互作用的第一手資料。項(xiàng)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(xiàng)目的由丹麥能源署提供資金支持。
提供哪些服務(wù)
毫無疑問，BESS可以提供電力，實(shí)際上這項(xiàng)技術(shù)還可以提供創(chuàng)新的服務(wù)——例如調(diào)峰，負(fù)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。
最近，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(jì)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(jī)應(yīng)用，將儲能直接集成到風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(dú)特應(yīng)用，使風(fēng)機(jī)運(yùn)營商能夠選擇最適合其需求的服務(wù)：怠速控制，頻率調(diào)節(jié)和可控功率。最后一個應(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(jī)或改裝現(xiàn)有的GE風(fēng)機(jī)。
在歐洲，DONG Energy宣布了一項(xiàng)BESS項(xiàng)目，該項(xiàng)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(xiàng)目是英國第一個用于電網(wǎng)穩(wěn)頻的綜合BESS海上風(fēng)電場”
混合組網(wǎng)
電力行業(yè)往往傾向于將能源儲存視為新事物，但多年來它一直是電網(wǎng)的重要組成部分。能源存儲協(xié)會（ESA）報道，2017年8月26日，南加州愛迪生電力公司（SCE）慶祝了圣卡塔利娜島儲能項(xiàng)目運(yùn)營五年。SCE的ESS由S＆C設(shè)計(jì)，安裝和調(diào)試。1兆瓦系統(tǒng)采用S＆C PureWave儲能管理系統(tǒng)和鈉硫（NaS）電池技術(shù)。PureWave系統(tǒng)允許ESS有效儲存島上六臺柴油發(fā)電機(jī)和1.4兆瓦微型燃?xì)廨啓C(jī)所產(chǎn)生的電力。ESA表示，S＆C PureWave 儲能系統(tǒng)使柴油發(fā)電機(jī)能夠以最低排放狀態(tài)運(yùn)行，滿足加利福尼亞州嚴(yán)苛的環(huán)境要求，并向SCE提供各種運(yùn)行數(shù)據(jù)。
SCE的另一個創(chuàng)新方法是建設(shè)混合型調(diào)峰電廠，將天然氣發(fā)電機(jī)與BESS技術(shù)基于復(fù)雜的軟件相結(jié)合。SCE正在和GE在這個項(xiàng)目上合作。GE公司已將10兆瓦時的BESS與SCE現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)以及另一個SCE的4兆瓦時BESS集成在一起。
GE還為每個混合發(fā)電車間升級了控制系統(tǒng)。這種混合發(fā)電裝置可提供更高的效率，因?yàn)槠潆姵乜勺鳛榫彌_資源使用，從而使渦輪在空閑模式下無需使用任何燃料即可實(shí)現(xiàn)怠速。當(dāng)需要電力時，操作員使用GE的軟件來確保來自儲能電池的電壓，相位和頻率與電網(wǎng)電源相匹配，迅速恢復(fù)燃機(jī)并網(wǎng)。
通用電氣的發(fā)言人表示：“這一過程，或稱為同步，能夠確保平穩(wěn)安全地恢復(fù)電力。隨著發(fā)電機(jī)重新上線，它開始為電池充電?！八鼮镾CE的旋轉(zhuǎn)備用提供電池和其他并網(wǎng)服務(wù)，并為ESS技術(shù)的新方法提供經(jīng)驗(yàn)。
靈活性
最近，ABB電網(wǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人Gerhard Salge表示：“存儲系統(tǒng)比以往任何時候都更適合當(dāng)今的電力公司。電力公司需要更大的靈活性，恰好ESS真正可以為電網(wǎng)提供這種靈活性。當(dāng)可再生能源在其網(wǎng)絡(luò)中滲透更深時，基于鋰離子電池的系統(tǒng)非常靈活地對發(fā)電出力進(jìn)行平衡，同時還可以用于其他多種用途。
Salge說：“我們的行業(yè)從電動汽車、消費(fèi)電子等其他行業(yè)的鋰電池應(yīng)用得到了真正的啟發(fā)，他們投入了大量資金和資源開發(fā)、制造了更好的鋰離子電池。這項(xiàng)努力改進(jìn)了鋰離子電池技術(shù)，大大降低了成本。這對于輸電系統(tǒng)內(nèi)的各種儲能應(yīng)用具有積極影響。儲能一直是輸電系統(tǒng)中缺失的主要環(huán)節(jié)，需要儲能來管理日益增長的、波動的可再生能源發(fā)電?！?
儲能技術(shù)必須包含廣泛的其他技術(shù)才能保持靈活性。支持者稱這種技術(shù)是一種有利的資源，通過解耦能源供應(yīng)和需求來改善能源供應(yīng)管理。這可能是在夸大技術(shù)的能力，但儲能為用戶提供了一個靈活和高效的供電服務(wù)，是其他技術(shù)所不具備的能力。在全球范圍內(nèi)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在研究儲能需求，有一些機(jī)構(gòu)針對消費(fèi)者越來越多地采用屋頂太陽能電池的特定需求，甚至強(qiáng)制性要求電力公司安裝儲能系統(tǒng)。
美國聯(lián)邦能源管理委員會（FERC）發(fā)布了多項(xiàng)支持ESS技術(shù)的裁決。歐洲議會工業(yè)委員會發(fā)布了一份報告，支持歐洲能源市場的儲能項(xiàng)目，并且主張全面定義能源儲存。
加利福尼亞州，俄勒岡州和馬薩諸塞州的相關(guān)法規(guī)要求公用事業(yè)公司安裝ESS。華盛頓州和新墨西哥州要求公用事業(yè)公司把儲能作為一個重要選項(xiàng)與其他綜合能源計(jì)劃中的其他選項(xiàng)一起進(jìn)行完整評估。與其他州一樣，紐約正在制定儲能政策。
優(yōu)惠政策
監(jiān)管政策的支持正在對ESS項(xiàng)目產(chǎn)生積極影響。2017年第一季度，圣地亞哥燃?xì)馀c電力公司（SDG＆E）安裝了當(dāng)時世界上最大的鋰離子電池Escondido。AES公司為SDG＆E的該系統(tǒng)建造了約6個月，使用了大約400,000個鋰離子電池，與電動汽車中的鋰離子電池相似，安裝在24個容器中的約2萬個模塊中。這座30兆瓦的大規(guī)模儲能設(shè)施可以儲存高達(dá)120兆瓦時的電能，并與位于加利福尼亞州El Cajon的一個地點(diǎn)的較小的7.5兆瓦電池配合使用。
這兩臺BESS提供日常調(diào)峰服務(wù)，這些服務(wù)通常由天然氣發(fā)電機(jī)提供。這個項(xiàng)目持續(xù)到2017年11月，當(dāng)時特斯拉在南澳大利亞安裝了一個129兆瓦時的鋰離子電池。
Hornsdale電池系統(tǒng)以100天的BESS項(xiàng)目而聞名。這個項(xiàng)目在創(chuàng)紀(jì)錄的時間內(nèi)完成，使得特斯拉方面的表現(xiàn)得到了關(guān)注。該合同于2017年9月29日簽署，那時特斯拉已經(jīng)安裝了約一半的電池組。到11月份，該項(xiàng)目已投入運(yùn)營。該項(xiàng)目建于Hornsdale風(fēng)電場，于2017年12月1日投入使用，該月底電池即通過了測試。
12月份維多利亞州鄰近的Loy Yang發(fā)電廠發(fā)生了兩次重大的事故。根據(jù)報道，第一次電力下降時，電池大約在4秒內(nèi)響應(yīng)了故障。一周后，電力又有所下降，電池響應(yīng)時間為140毫秒。報告指出，電池系統(tǒng)以應(yīng)急服務(wù)形式提供電網(wǎng)支持，比通常的火電備用反應(yīng)速度更快。
2018年1月，西門子和AES公司聯(lián)合合作的Fluence Energy宣布獲得政府的所有批準(zhǔn)和授權(quán)開始運(yùn)營。這家新能源儲能公司表示，F(xiàn)luence將向位于加利福尼亞州長灘的Alamitos能源中心提供100兆瓦/ 400兆瓦時的BESS供應(yīng)，Alamitos能源中心服務(wù)于SCE和洛杉磯西部地區(qū)。
一位公司發(fā)言人表示：“100兆瓦/ 400兆瓦時項(xiàng)目將成為世界上最大的儲能項(xiàng)目 - 擊敗特斯拉在南澳建設(shè)的100兆瓦/ 129兆瓦時項(xiàng)目，”，將打破剛剛建立的記錄。
用戶側(cè)儲能
電力公司傾向于在其電網(wǎng)側(cè)戰(zhàn)略性地部署ESS，這也被稱為“計(jì)量的前端”，上述項(xiàng)目的實(shí)施正在試圖闡述這一戰(zhàn)略。但是，消費(fèi)者也可以利用這項(xiàng)技術(shù)，增加計(jì)量儀表后面的儲能安裝。
據(jù)GTM Research報道：“2017年第二季度，美國用戶側(cè)儲能容量創(chuàng)歷史新高?！?第二季度，部署了443個住宅和商業(yè)儲能系統(tǒng)，容量達(dá)到32兆瓦時?！?
位于計(jì)量兩側(cè)的ESS正在改變電網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)以及公用事業(yè)與客戶的關(guān)系。然而，越來越多的人相信，由于所使用的軟件平臺的先進(jìn)性和復(fù)雜性，ESS具體安裝在計(jì)量的哪一側(cè)都不會對系統(tǒng)產(chǎn)生任何不利影響。
愛迪生電氣研究所報告了Southern Company的子公司海灣電力公司最近發(fā)布了McCrary電池儲能示范項(xiàng)目。這是一個250千瓦/ 1兆瓦時的工業(yè)儲能系統(tǒng)，使用了特斯拉的鋰離子動力單元，位于海灣電力公司的McCrary培訓(xùn)中心和風(fēng)暴中心。這項(xiàng)為期兩年的研究和開發(fā)項(xiàng)目將使海灣電力公司和Southern Company獲得計(jì)量表計(jì)后為工業(yè)和商業(yè)安裝BESS的第一手知識。
一位公司發(fā)言人表示：“這個試點(diǎn)項(xiàng)目的目的是幫助我們?yōu)樯虡I(yè)和工業(yè)客戶提供——未來在自己的場所增加儲能的藍(lán)圖。這樣，他們就可以更好地控制在能源消耗峰值時段減少能源使用量，并按需儲存和使用能源，據(jù)此可以減少能源開支?！?
聯(lián)合愛迪生公司（ConEd）采用了更獨(dú)特的方法，其用戶側(cè)儲能項(xiàng)目是紐約州州長Andrew Cuomo發(fā)起的能源愿景（REV）改革戰(zhàn)略的一部分。REV旨在幫助消費(fèi)者開發(fā)新能源產(chǎn)品和服務(wù)。ConEd及其合作伙伴GI Energy將為電力公司提供電網(wǎng)側(cè)BESS。這種配置將消除ConEd的客戶在安裝用戶側(cè)BESS時所需的復(fù)雜電價政策和市場交易。
GI Energy將為客戶系統(tǒng)提供融資，ConEd將向GI Energy支付季度開發(fā)者費(fèi)用。客戶還將獲得安裝BESS建筑物的平季季度租賃付款。ConEd將通過向批發(fā)市場供電獲得收入，這對每個人都是雙贏的。
另一個愛迪生電力公司（ComEd）則采取了另一種方法來實(shí)現(xiàn)這種近距離配置。它在其配電變壓器旁邊的饋線上配置了25千瓦時的鋰離子電池。在發(fā)生停電事故時，BESS可以為三座房屋供電大約一個小時。該系統(tǒng)基于S＆C的PureWave社區(qū)能源存儲系統(tǒng)。ComEd表示，該項(xiàng)目主要旨在緩解經(jīng)常發(fā)生停電的地區(qū)的供電可靠性問題。該項(xiàng)目將運(yùn)行一年，以使得ComEd能夠精確評估該技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)的一部分
無論我們?nèi)绾慰创?017年儲能技術(shù)的發(fā)展，注定它都是不平凡的一年，特別是針對電池的儲能而言。隨著BESS投資預(yù)算變得更加合理，監(jiān)管機(jī)構(gòu)表達(dá)了對該技術(shù)的支持，ESS和BESS的部署在全球創(chuàng)造了新的記錄。電力公司電網(wǎng)側(cè)儲能項(xiàng)目和客戶側(cè)儲能的容量每天都在增長。理解儲能的作用和益處是利用ESS技術(shù)的關(guān)鍵，這可能也是一種挑戰(zhàn)。
摘自：tdworld.com - Batteries Included, Some Assembly Required
