中國儲能網(wǎng)訊：調研機構IHS Markit公司分析師George Hilton在一份最新發(fā)布的調查報告中指出，煤炭發(fā)電作為一種廉價可靠且廣為人知的能源技術，一個多世紀以來為傳統(tǒng)發(fā)電奠定了堅實基礎。鑒于全球為減少碳排放所作出的努力，燃煤發(fā)電廠的退役將從根本上改變能源格局，并可能留下巨大的容量空白，因此需要部署大量儲能系統(tǒng)進行補充。
英國北約克郡塞爾比附近的Drax燃煤發(fā)電廠是英國最大的碳排放設施之一，其所有者計劃采用天然氣發(fā)電廠和200MW電池儲能系統(tǒng)取代
IHS Markit公司在其主題為“多種能源技術緩解案例方案”的報告中預測，到2030年，全球每年退役的燃煤發(fā)電廠發(fā)電量至少45GW以上，2020～2030年總計將退役505GW。
在西班牙，燃煤發(fā)電廠的裝機容量將從2019年的近10GW下降到2030年的不到1GW。為此，在西班牙運營13.7GW熱電廠的公用事廠商Endesa公司日前宣布，計劃部署總裝機容量為1.7G的太陽能、風能和儲能設施以取代該公司一座1.1GW燃煤發(fā)電廠。其中，電池儲能系統(tǒng)裝機容量為160MW。
發(fā)布的這一公告似乎是運營和投資實踐方面的一個步驟性改變，有利于部署綠色能源技術，但這種替代不太可能成為現(xiàn)實。很可能取而代之的是混合發(fā)電資產(chǎn)（即天然氣發(fā)電廠、太陽能發(fā)電和風力發(fā)電組合）填補燃煤發(fā)電廠留下的容量空白。間歇性可再生能源即使與儲能系統(tǒng)結合使用，也難以在2030年之前以合理的成本提供燃煤發(fā)電提供的可靠性和可利用性。
但是在未來10年，儲能行業(yè)的關鍵問題是隨著燃煤發(fā)電廠的逐步淘汰，儲能技術能夠提供哪些功能？
燃煤發(fā)電廠在電網(wǎng)運營中起到三個關鍵作用：首先，作為基本負荷發(fā)電資產(chǎn)，可以穩(wěn)定電網(wǎng)運營，因為具有非常高的可用性水平。其次，在冬季能夠保證電力需求峰值期間的電力供應。最后，燃煤發(fā)電在穩(wěn)定批發(fā)和平衡電力市場價格方面發(fā)揮了重要作用，因為它具有持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電特性。
這些功能中的每一項都可以通過聯(lián)合循環(huán)燃氣發(fā)電機輕松有效地實現(xiàn)，并且成本低，碳排放量也較低。然而由于更加關注清潔能源發(fā)電問題，因此審慎的做法是研究如何在儲能系統(tǒng)的幫助下通過可再生能源發(fā)電來滿足這一需求。
儲能系統(tǒng)受到的限制
由于受到天氣條件的限制，間歇性可再生能源在某些時間是不可用的。盡管可以通過部署能系統(tǒng)來改善這一點，但其可用性仍然受到儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)的限制。這是因為儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)管理策略的限制或長期缺乏相關可再生能源產(chǎn)生的能量。在裝機容量足夠大的情況下，儲能系統(tǒng)可以使可再生資源具有可調度性。然而，實現(xiàn)這一目標所需的持續(xù)放電時間（8小時以上）以及與其配套部署的可再生能源發(fā)電設施的可能規(guī)模過大，這將使其成本顯著高于天然氣發(fā)電設施?；诙虝r儲能技術和成本的限制，這使得儲能系統(tǒng)不可能實現(xiàn)長時儲能。然而，共址部署的儲能系統(tǒng)可能發(fā)揮越來越大的作用，尤其是隨著可再生能源滲透水平的提高。隨著燃煤發(fā)電廠的退役，這很可能成為儲能部署的主導因素。
為了提供更多的容量，儲能系統(tǒng)成為一種競爭性的解決方案。電池儲能系統(tǒng)在全球各地的容量市場上取得了成功，特別是在美國、英國和法國。持續(xù)放電時間為一到四個小時的儲能系統(tǒng)在滿足峰值電力需求方面發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著可再生能源滲透率的提高，這些市場的規(guī)模和重要性以及儲能部署的機會將大幅增加。在必須保證足夠的發(fā)電量以確保電力供應安全時，這將導致儲能系統(tǒng)成為一項關鍵技術。
隨著燃煤發(fā)電廠的退役，以及可再生能源發(fā)電比例的不斷提高，批發(fā)能源價格將變得更加不穩(wěn)定，這為儲能系統(tǒng)參與電力批發(fā)套利和電網(wǎng)平衡創(chuàng)造了越來越多的機會。這尤其可能出現(xiàn)在未來幾年太陽能發(fā)電普及率很高的市場中，因為太陽能的發(fā)電特性是可以預測的，并且與傳統(tǒng)的能源需求狀況不太吻合。澳大利亞和英國的現(xiàn)有儲能項目正在通過市場交易，成功地擺脫了只依靠合同規(guī)定提供輔助服務以獲得收入的局面。在美國加利福尼亞州，批發(fā)收入流在儲能資產(chǎn)收入中所占的份額越來越大。
技術轉移
儲能系統(tǒng)和可再生能源發(fā)電設施的結合能夠實施燃煤發(fā)電的所有關鍵功能。它能夠平衡批發(fā)市場，并在一定程度上通過提供峰值容量來確保電力供應。隨著可再生能源滲透率的提高，共址部署也將是儲能行業(yè)發(fā)展的一個主要機會。
如果政策制定者優(yōu)先考慮清潔能源發(fā)電，那么在全球裝機容量為505GW的燃煤發(fā)電廠退役后，儲能系統(tǒng)將成為重要的角色。這將標志著儲能技術從用于有限應用的技術類別轉移到電網(wǎng)技術組合的重要部分。
