中國儲能網(wǎng)訊：北京時間1月28日消息，據(jù)國外媒體報道，在美國加州的蒙特雷灣，莫斯蘭丁發(fā)電廠兩座高達150米的煙囪巍然聳立，在數(shù)公里之外依然清晰可見。莫斯蘭丁發(fā)電廠一度是加州最大的天然氣發(fā)電廠。但如今，隨著加州經(jīng)濟逐步向低碳化轉(zhuǎn)型，這兩座煙囪已被閑置，發(fā)電廠大部分也已停工。接下來，這座發(fā)電廠將以“全世界最大電池”的身份煥發(fā)新生：在太陽能電池板和風(fēng)能發(fā)電場發(fā)電時，它可以儲存多余的能量；在它們停工時，又可以將儲存的能量反哺給電網(wǎng)。
目前，在一座巨大的渦輪機房中，一臺300兆瓦的鋰離子電池正在進行投產(chǎn)前的準備工作，還有另一臺100兆瓦的電池將于2021年上線。
澳大利亞的霍恩斯代爾儲能系統(tǒng)是目前全球最大的電池設(shè)施。
莫斯蘭丁發(fā)電廠即將投入使用的巨型電池還不止這些。據(jù)該系統(tǒng)持有方和運營方太平洋天然氣與電力公司介紹，還有256臺特斯拉megapack巨型電池將提供182.5兆瓦的電量，預(yù)計將從2021年中開始為加州電網(wǎng)供電，最終整個發(fā)電廠將足以為舊金山附近的全部家庭供電六小時。加州其它地區(qū)也在開展類似項目。例如，圣地亞哥一項250兆瓦的蓄電項目已于2020年上線，舊金山附近一套150兆瓦的蓄電系統(tǒng)已開始施工，長灘一個100兆瓦的電池項目已接近竣工。此外，美國各地還有多個類似項目，各自處于不同開發(fā)階段。
在平衡可再生能源在電網(wǎng)中的運用與公共規(guī)模電池這一領(lǐng)域，加州目前居于世界前列。不過，其它國家也在奮力追趕之中，最近有一系列項目紛紛問世，如南佛羅里達的409兆瓦電池系統(tǒng)、倫敦附近一座320兆瓦的電廠、立陶宛一座200兆瓦的電力設(shè)施、以及智利一套112兆瓦的電池組等等。
受成本降低、技術(shù)進步等因素驅(qū)動，電池的蓄電能力大幅提升，電網(wǎng)規(guī)模的電池系統(tǒng)發(fā)展速度也屢創(chuàng)新高。這些成果中，有許多其實是電動汽車行業(yè)競相打造體積更小、價格更低、性能更強大的鋰離子電池過程中產(chǎn)生的技術(shù)外溢。此外，對儲能系統(tǒng)的稅收激勵政策也起到了重要作用。
工業(yè)規(guī)模蓄電池可以解決可再生能源發(fā)電量不穩(wěn)定的問題。這樣一來，太陽能發(fā)電就不會僅限白天才能使用了。
蓄電池系統(tǒng)的大規(guī)模部署可以解決可再生能源面臨的主要阻礙之一：當(dāng)有陽光和有風(fēng)時，供電容易過度；等太陽下山、風(fēng)力減弱之后，供電又會不足。支持者指出，通過抹平供給之間的不平衡，蓄電池可以代替化石能源發(fā)電廠，在每天的用電高峰期，提供幾個小時的電量。要想擴大可再生能源的應(yīng)用范圍、加速向無碳電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型，廣泛部署的儲能系統(tǒng)將是關(guān)鍵所在。
“能量儲存將是通向清潔能源未來的橋梁?！奔又萏柲芘c存儲協(xié)會執(zhí)行董事伯納黛特奇亞羅指出。
但這樣的未來要多久才能到來，還要取決于相關(guān)成本的下降速度。目前，美國公用事業(yè)規(guī)模的蓄電池價格已經(jīng)大幅下跌，在2015至2018年間降低了將近70%。在此之前，鋰離子電池的化學(xué)技術(shù)取得了長足進步，顯著改進了電池性能。電池容量也有所擴增，蓄電和放電時間都比之前長了許多。市場競爭和不斷提高的電池產(chǎn)量也在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。據(jù)美國國家可再生能源實驗室預(yù)計，鋰離子電池的中等范圍成本將在2018至2030年間繼續(xù)降低45%。
“我們幾乎完全依賴于鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展，而該技術(shù)的發(fā)展主要是由電動汽車和消費者電子產(chǎn)品推動的?！眱δ芗夹g(shù)提供商Fluence公司市場應(yīng)用主管雷伊霍恩施泰因指出。接下來一年內(nèi)，該公司將有數(shù)個項目在加州上線，總功率接近1吉瓦（1吉瓦=1000兆瓦）?；舳魇┨┮虮硎?，投入這些應(yīng)用研發(fā)的資金使得整個領(lǐng)域的成本都在隨之降低，“就和之前太陽能電池板的情況一樣?！?
不斷下跌的電池價格、再加上該州為在2045年前實現(xiàn)無碳電網(wǎng)的大力舉措，使得加州的儲能項目如雨后春筍般相繼涌現(xiàn)。在2013年的一項法案中，加州設(shè)定了電網(wǎng)儲能總量在2020年前達到1.325吉瓦的目標。如今已有1.5吉瓦的項目獲批，其中超過500兆瓦已經(jīng)安裝，已遠遠超過了目標。
等莫斯蘭丁項目在2021年中開始全面運營之后，將使加州的儲能增加一倍以上。除了加州之外，還有幾個州目前也在開展大規(guī)模蓄能項目。其中，紐約316兆瓦的雷文斯伍德項目可以為超過25萬戶家庭供電8小時，將取代紐約的兩座天然氣發(fā)電廠。此外，南佛羅里達計劃建設(shè)的409兆瓦“海?！眱δ茼椖繉⒂筛浇囊蛔柲馨l(fā)電廠充電。據(jù)佛羅里達電力與照明公司介紹，該項目將成為全球最大的太陽能電池系統(tǒng)，屆時將取代兩座陳舊的天然氣發(fā)電廠。
據(jù)自然資源研究與咨詢公司伍德麥肯茲介紹，美國公共事業(yè)規(guī)模電池總功率將由2020年的1.2吉瓦增加到2025年的7.5吉瓦。美國儲能協(xié)會首席執(zhí)行官凱莉斯皮克斯貝克曼也指出，電池容量增值在2020年翻了一番，并且若不是因為新冠疫情導(dǎo)致施工速度放緩，說不定還能增至之前的三倍。
圖為英國未來最大的蓄電池設(shè)施，建成后容量將達320兆瓦。
在能量存儲領(lǐng)域，歐洲的步伐要稍慢一些?！翱偟膩碚f，歐洲對這類技術(shù)開發(fā)的態(tài)度更保守一點?！庇屡d技術(shù)市場調(diào)研公司IDTechEx分析師丹尼爾加蒂指出。歐洲的儲能技術(shù)發(fā)展一直受到電力市場的制約，因為政府政策總是低估儲能技術(shù)的價值。不過，一些大型電池項目已在逐漸成型，例如倫敦附近一座新港口即將修建的320兆瓦Gateway系統(tǒng)。
據(jù)加蒂預(yù)計，全球儲能項目將會快速增長，總量在接下來十年內(nèi)將達到1.2吉瓦。其中，澳大利亞將扮演關(guān)鍵角色。2017年，澳大利亞的100兆瓦霍恩斯代爾儲能系統(tǒng)上線，成為了首個在電網(wǎng)上安裝大規(guī)模電池儲能系統(tǒng)的國家。目前，該國又計劃在維多利亞州附近修建一個300兆瓦系統(tǒng)，建成后將根據(jù)需求量進行各州之間的電力分配，使現(xiàn)有輸電設(shè)施的效率最大化，同時減少搭設(shè)新輸電線的需求。除了澳大利亞之外，德國西南部的巴登-符騰堡州也正在籌備一個類似項目。
美國莫斯蘭丁項目即將成為全世界最大的“電池”，但與此同時，沙特阿拉伯也宣布將對這個名號發(fā)起爭奪，準備在西海岸建造一套超大太陽能儲能系統(tǒng)。該設(shè)施將為紅海沿岸正在建設(shè)的50家酒店和1300戶家庭全天候提供100%的可再生能源。
近期一篇報告總結(jié)稱，美國大多數(shù)化石燃料發(fā)電廠都將在2035年前達到運行年限。因此專家指出，工業(yè)規(guī)模的儲能系統(tǒng)即將開始快速發(fā)展。彭博新能源財經(jīng)網(wǎng)可再生能源系統(tǒng)專家Yiyi Zhou表示，與電池儲能結(jié)合的可再生能源在經(jīng)濟層面上已經(jīng)可以替代新建的天然氣發(fā)電廠了。這種組合對太陽能尤其合適，因為太陽能發(fā)電通常比較規(guī)律。Yiyi Zhou還指出，隨著越來越多的太陽能并入電網(wǎng)，天然氣發(fā)電廠的運行成本其實還會隨之增加。
鋰離子電池的價格近年來不斷下跌，并且據(jù)預(yù)計，今后還會進一步降低，可以造出更大的電池。
“這主要是因為，隨著太陽能產(chǎn)量的提高，天然氣發(fā)電廠需要經(jīng)常在開關(guān)之間來回切換，這會加重損耗、縮短其運行壽命?！?
霍恩施泰因指出，電池如今的大?。?00兆瓦左右）甚至已經(jīng)足夠替代中小型天然氣發(fā)電機?！艾F(xiàn)在，我們可以真正將太陽能、儲能、風(fēng)能等資源混合起來，代替之前化石燃料發(fā)電廠的工作。”目前，霍恩施泰因所在的Fluence公司從大型項目中獲得的利潤正在迅速增長。
美國國家可再生能源實驗室的能源分析師維斯利科爾指出，增加儲能能力還可以提高可再生能源的收益率。“可再生能源面臨的一大挑戰(zhàn)在于，并入電網(wǎng)的可再生能源越多，就越不值錢?！钡珒δ芟到y(tǒng)可以吸收用電低谷期的多余能量、將其轉(zhuǎn)移到電價較高的用電高峰期，這樣便有助于解決這一問題。
雖然儲能系統(tǒng)在加州等高價值市場正呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，但要想實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的大規(guī)模部署，電池價格還需進一步降低。不過，分析師們對此持樂觀態(tài)度，認為電池價格最終一定會降得足夠低，能夠?qū)崿F(xiàn)儲能系統(tǒng)的廣泛運用。
“無論未來如何，能量儲存都將扮演關(guān)鍵角色?！笨茽栔赋?，“屆時總規(guī)?？刹粌H僅是一兩吉瓦了，而是數(shù)十、乃至成百上千吉瓦?！保ㄈ~子）
