中國儲能網(wǎng)訊：在2014年提出部署規(guī)劃時(shí)，規(guī)模為100MW/400MWh的Alamitos電池儲能系統(tǒng)成為當(dāng)時(shí)全球正在規(guī)劃的規(guī)模最大的電池儲能項(xiàng)目。而該項(xiàng)目在2021年1月1日開通運(yùn)營時(shí)，已經(jīng)不再是規(guī)模最大的電池儲能系統(tǒng)，但仍在全球名列前茅。
Alamitos電池儲能系統(tǒng)于今年年初投入使用，并且成為了儲能系統(tǒng)與天然氣發(fā)電設(shè)施開展行競爭并為電網(wǎng)提供峰值容量的一個(gè)標(biāo)志性項(xiàng)目。儲能開發(fā)商Fluence公司的Ray Hohenstein和AES公司的Mark Miller對于該項(xiàng)目的部署和運(yùn)營的背景故事進(jìn)行了闡述和分析。
AES公司在加利福尼亞長灘部署并運(yùn)營的Alamitos電池儲能項(xiàng)目
然而，Alamitos電池儲能系統(tǒng)的開通運(yùn)營無論是在過去還是現(xiàn)在仍然具有重要意義，其中一個(gè)重要的原因是因?yàn)檫@是電池儲能系統(tǒng)首次在競標(biāo)過程中與天然氣發(fā)電設(shè)施直接競爭并在招標(biāo)中獲勝的一個(gè)典型案例。加州投資者擁有的公用事業(yè)(IOU)廠商南加州愛迪生電力公司(SCE)在投標(biāo)方案中選擇了能源開發(fā)商AES公司提交的這個(gè)儲能部署規(guī)劃，將其作為替代將要退役的圣奧弗雷核電站的一種有效的措施和手段。
該公司在此之前為進(jìn)行了一項(xiàng)全源采購招標(biāo)活動，以尋求采購或部署總裝機(jī)容量為2,200MW的可再生能源發(fā)電和儲能設(shè)施來取代其正在運(yùn)營的圣奧弗雷核電站，其中計(jì)劃采購裝機(jī)容量為50MW的電池儲能系統(tǒng)。南加州愛迪生電力公司(SCE)實(shí)際上簽署了采購總裝機(jī)容量為235MW的電池儲能系統(tǒng)的合同。除了135MW的用戶側(cè)儲能系統(tǒng)之外，還包括AES公司計(jì)劃部署的電網(wǎng)規(guī)模的Alamitos電池儲能系統(tǒng)。
Alamitos電池儲能系統(tǒng)將部署在AES公司正在建設(shè)的兩座天然氣發(fā)電廠，這兩座發(fā)電廠將采用提供基本負(fù)荷的聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)(CCGT)，而這種機(jī)組通常是作為調(diào)峰發(fā)電廠的開放式循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的效率更高、碳排放密集程度更低的同類產(chǎn)品，而其碳排放量與傳統(tǒng)天然氣發(fā)電廠相比要低70%，事實(shí)上，在現(xiàn)階段以經(jīng)濟(jì)高效的方式快速部署能源容量以滿足短缺是很困難的，如果不建設(shè)這兩座天然氣發(fā)電廠，難以彌補(bǔ)由于關(guān)閉圣奧弗雷核電站而短缺的發(fā)電量。
盡管如此，Alamitos電池儲能系統(tǒng)(BESS)的運(yùn)營減少了洛杉磯地區(qū)對天然氣調(diào)峰電廠的需求：美國天然氣調(diào)峰電廠大多建于上世紀(jì)70年代，其運(yùn)行成本高昂，并且通常很少投入使用。
許多峰值發(fā)電廠的容量系數(shù)為15%或更低。當(dāng)被要求采取啟動運(yùn)行時(shí)，峰值發(fā)電廠的環(huán)境污染也非常嚴(yán)重，并且由于需要滿足峰值期間的電力需求，它們通常建在人口稠密的地區(qū)。而Alamitos電池儲能系統(tǒng)將在非峰值期間和太陽能發(fā)電量較高的期間進(jìn)行充電，然后持續(xù)放電4個(gè)小時(shí)，以滿足當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)在峰值期間的的電力需求。
AES公司加州市場業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Mark Miller表示，自從2014年以來，該公司在世界各地開發(fā)和部署了多個(gè)電池儲能項(xiàng)目之后，望在兩個(gè)聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)(CCGT)天然氣發(fā)電廠附近部署大規(guī)模的電池儲能系統(tǒng)，以作為能夠與天然氣發(fā)電廠進(jìn)行競爭的一個(gè)示范性儲能項(xiàng)目。
他說，“現(xiàn)在回想起來，已經(jīng)是七年前的事了。這是一個(gè)非同尋常的決定，不僅是AES公司做出這一決定并展現(xiàn)了對儲能技術(shù)的信心，更重要的是考慮南加州愛迪生電力公司在采購100MW/400MWh的電池儲能系統(tǒng)作為天然氣發(fā)電設(shè)施的直接競爭對手方面所做的事情。事實(shí)表明，以成本為基礎(chǔ)，持續(xù)放電時(shí)間為4小時(shí)的電池儲能系統(tǒng)可以與天然氣發(fā)電設(shè)施直接進(jìn)行競爭，因此南加州愛迪生電力公司采取這一大膽措施十分明智，并與我們簽署20年的電力采購協(xié)議(PPA)。從這個(gè)角度來看，這是一個(gè)非常獨(dú)特的市場機(jī)會，不僅展示了我們對電池儲能技術(shù)的信心，而且展示了我們具備的交付能力?！?
Miller表示，從做出大膽的決定到對電池儲能系統(tǒng)發(fā)揮重要作用在理解上的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在該電池儲能系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，今年將證明電池儲能系統(tǒng)對于電網(wǎng)的價(jià)值。加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(CAISO)曾表示，預(yù)計(jì)其輸電網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)營的電池儲能系統(tǒng)的裝機(jī)容量將從去年的250MW躍升至2021年8月的2GW，其中大部分電池儲能系統(tǒng)的持續(xù)放電時(shí)間為4小時(shí)。
4小時(shí)被認(rèn)為是緩解每天的峰值電力需求的最佳時(shí)間段，因?yàn)榧又莸奶柲馨l(fā)電量在每天下午4點(diǎn)或5點(diǎn)到晚上8點(diǎn)或9點(diǎn)左右逐漸減少，而4小時(shí)也是鋰離子電池儲能系統(tǒng)提供這一容量的最佳時(shí)間點(diǎn)，由于加州在去年夏天8月的熱浪中面臨著難以滿足的電力需求，在今年夏天將面臨真正的考驗(yàn)。
他說，“電池儲能系統(tǒng)可以提供很多靈活的電力服務(wù)，例如頻率調(diào)節(jié)或電源備用，但最主要的是夏季最關(guān)鍵的時(shí)期滿足峰值電力需求。今年將是一個(gè)非常關(guān)鍵的時(shí)期，因?yàn)檫@個(gè)100MW/400MWh的電池儲能系統(tǒng)將在夏季峰值期間運(yùn)行。我們很想看到它的具體表現(xiàn)，我們對此有著高度的信心，而到那時(shí)南加州愛迪生電力公司(SCE)將會了解如何在夏季的峰值需求期間運(yùn)營這個(gè)電池儲能系統(tǒng)?！?
Miller表示，AES公司認(rèn)為該項(xiàng)目及其通過競爭性招標(biāo)過程獲勝的方式為未來的儲能部署開啟了大門，尤其是因?yàn)槟霞又輴鄣仙娏?SCE)本身已經(jīng)為電池儲能系統(tǒng)作為峰值能源資產(chǎn)簽署了其他合同。事實(shí)上，截至2020年12月，南加州愛迪生電力公司(SCE)表示，已經(jīng)采購并簽訂了部署裝機(jī)容量約為2,050MW的儲能系統(tǒng)的合同。
Alamitos電池儲能系統(tǒng)的規(guī)劃部署時(shí)間表
1968年：
圣奧諾弗雷核電站(SONGS)的1號機(jī)組開始運(yùn)行，并一直持續(xù)運(yùn)行到1992年。
2013年6月：
南加州愛迪生電力(SCE)宣布決定永久退役圣奧諾弗雷核電站的2號和3號機(jī)組。兩臺機(jī)組山于2012年1月安全關(guān)閉：2號機(jī)組按照計(jì)劃例行停運(yùn)后，3號機(jī)組由于2010年安裝的蒸汽發(fā)生器管道泄漏而關(guān)閉。
南加州愛迪生電力公司(SCE)總裁Ron Litzinger當(dāng)時(shí)說：“展望未來，我們認(rèn)為需要退役這個(gè)核能發(fā)電設(shè)施，并決定消除不確定性以促進(jìn)加州能源未來的有序規(guī)劃?！?
2014年9月：
南加州愛迪生電力公司(SCE)宣布計(jì)劃部署Tehachapi電池儲能項(xiàng)目，該項(xiàng)目由美國能源部（DoE）將提供部分資金。該項(xiàng)目將部署在該公司服務(wù)區(qū)域靠近Tehachapi風(fēng)力發(fā)電場區(qū)的Monolith變電站，以支持可再生能源發(fā)電的快速增長。該項(xiàng)目規(guī)模為8MW/32MWh，并使用LG Chem公司提供的電池，這是一個(gè)當(dāng)時(shí)比較少見的持續(xù)時(shí)間放電時(shí)間為4小時(shí)的電網(wǎng)規(guī)模的電池儲能系統(tǒng)，并成為北美地區(qū)當(dāng)時(shí)規(guī)模最大的電池儲能系統(tǒng)。
美國能源部儲能項(xiàng)目經(jīng)理ImreGyuk博士當(dāng)時(shí)解釋說，“該儲能系統(tǒng)將使我們能夠認(rèn)真研究電網(wǎng)儲能的技術(shù)能力。它還將幫助我們更好地了解電池儲能系統(tǒng)的價(jià)值和好處?！?
2014年11月：
作為“有序規(guī)劃”的一部分，為了滿足當(dāng)?shù)氐碾娏煽啃孕枨?，南加州愛迪生電力公司簽署了部署裝機(jī)容量為2,221MW發(fā)電設(shè)施的合同（約占公用事業(yè)峰值負(fù)荷使用量的10%），并根據(jù)容量要求進(jìn)行全源采購。該公司收到了1,800多個(gè)投標(biāo)書，并選擇了其中的69個(gè)，其中包括能源效率、需求響應(yīng)和太陽能發(fā)電設(shè)施，這標(biāo)志著該公司首次通過競爭性招標(biāo)簽約采購儲能項(xiàng)目。
該公司預(yù)計(jì)將采購裝機(jī)容量至少50MW的儲能系統(tǒng)，最終該公司簽署了采購裝機(jī)容量為235MW的電池儲能系統(tǒng)的合同，其中包括AES公司部署的100MW/400MWh的Alamitos電池儲能項(xiàng)目的20年電力購買協(xié)議(PPA)。
加州儲能聯(lián)盟執(zhí)行董事Janice Lin當(dāng)時(shí)說，“這個(gè)結(jié)果是一個(gè)具有里程碑意義的決定，表明儲能系統(tǒng)在性能和價(jià)值方面可以與其他發(fā)電設(shè)施進(jìn)行競爭，并且它現(xiàn)在成為了加州公用事業(yè)規(guī)劃工具包的一個(gè)組成部分。”
2015年12月：
AES公司與電池生產(chǎn)商LG Chem公司簽署1GWh電池供應(yīng)協(xié)議，這筆交易價(jià)值約3億美元。而行業(yè)分析師估計(jì)AES公司其規(guī)劃部署的儲能項(xiàng)目的儲能容量約為100MWh。
2017年7月：
AES公司為Southland發(fā)電項(xiàng)目完成了20億美元的融資，該項(xiàng)目涉及將淘汰其分別在Alamitos、Redondo Beach和Huntington Beach運(yùn)營的2075MW、1392MW和474MW天然氣發(fā)電設(shè)施，取而代之的是Alamitos電池儲能系統(tǒng)和總裝機(jī)容量為1284MW聯(lián)合循環(huán)天然氣發(fā)電設(shè)施。
與此同時(shí)，AES公司和西門子公司合資成立了儲能提供商和系統(tǒng)集成商Fluence公司。該公司最初是AES公司提供Advanceon儲能系統(tǒng)的供應(yīng)商，在此之前，其儲能系統(tǒng)已經(jīng)部署在全球各地的總裝機(jī)容量為200MW電池儲能項(xiàng)目中，該公司同時(shí)也是西門子公司的Siestorage產(chǎn)品的供應(yīng)商。后來，F(xiàn)luence公司自己推出了一系列儲能系統(tǒng)，并在2020年推出了其第六代電池儲能系統(tǒng)。
2019年6月：
Fluence公司開始動工建設(shè)Alamitos電池儲能項(xiàng)目，預(yù)計(jì)將在2021年1月初投入運(yùn)營，并比原計(jì)劃提前一年運(yùn)營。
Fluence公司首席運(yùn)營官John Zahurancik解釋說，“Alamitos電池儲能系統(tǒng)將成為天然氣發(fā)電廠的獨(dú)立替代品。它代表了一種思考電力容量和可靠性的全新方式。其規(guī)模、靈活性和持續(xù)放電時(shí)間是一個(gè)基準(zhǔn)，并展示了儲能系統(tǒng)作為滿足峰值電力需求和電網(wǎng)支持的主流選擇?！?
2021年1月1日：
Alamitos電池儲能系統(tǒng)正式開通運(yùn)營。
