中國儲能網(wǎng)訊：隨著可再生能源在世界各地的擴散和成本的不斷下降，新的創(chuàng)新的商業(yè)模式得以出現(xiàn)，儲能技術(shù)經(jīng)歷了幾年的旋風(fēng)發(fā)展。
但是在過去電網(wǎng)側(cè)規(guī)格電池出現(xiàn)的幾年里，尤其是在內(nèi)陸地區(qū)，以及越來越多的國內(nèi)安裝使用用戶側(cè)電網(wǎng)，一個地區(qū)的部署已經(jīng)具備完美的技術(shù)條件。
幾十年來，島嶼一直受到傳統(tǒng)發(fā)電和網(wǎng)格技術(shù)強加的條件的影響。燃煤和燃氣發(fā)電站為內(nèi)陸地區(qū)提供廉價的能源，這些技術(shù)的發(fā)展使島上居民付出了巨大的代價。由于這些地方的能源價格較高，向這些地方進口燃料的費用高，而這些地方都受到燃燒化石燃料造成的更為嚴重的環(huán)境影響。
國際可再生能源機構(gòu)(IRENA)電力部門轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略小組的伊曼紐爾·泰比(Emanuele Taibi)說：“燃料運輸、儲存和燃燒造成的污染影響再一個小地方尤為明顯。在一個人口稠密的小島上，柴油發(fā)電廠對脆弱的生態(tài)系統(tǒng)具有重大的環(huán)境影響?！?
與薄弱的電網(wǎng)系統(tǒng)相結(jié)合，島嶼一直在尋求一種比內(nèi)陸區(qū)域更持久的替代方案。與此同時，它們也遠比大型電網(wǎng)更適合可再生能源、能源儲存和智能系統(tǒng)的好處。國際可再生能源機構(gòu)于2015年在斐濟發(fā)表的一份研究報告，使用太陽能、風(fēng)能、地?zé)帷⒑Ｑ?、生物質(zhì)和生物燃料可以降低發(fā)電成本，同時改善獲得能源和能源的獨立性。
環(huán)保案例
作為克服傳統(tǒng)一代污染存在的努力的一部分，許多島嶼領(lǐng)土希望在今后幾年采用100%的可再生能源。
Greensmith公司總裁兼首席執(zhí)行官約翰·榮格解釋說：“人們正在實施和過渡的電網(wǎng)從基礎(chǔ)負荷產(chǎn)生非常迅速的間歇性資源，在那里希望太陽能和風(fēng)能成為新的基礎(chǔ)負荷。隨著島嶼或其他本地化電網(wǎng)超過70%，高達90%的可再生能源，我認為需要開始考慮大量的電池和逆變器?！?
這些雄心勃勃的目標可以在法國的島嶼領(lǐng)土上找到，他們的目標將使這些島嶼在2020年達到50%的可再生能源，并在2030年實現(xiàn)絕對的能源獨立。
Table 1. 法國島嶼中標者, 2016/17.
在2015和2016年間，馬提尼克的十二個太陽能存儲項目在法國島招標中被授予了合同。圖片：Flickr/E.Dick.
經(jīng)濟案例
由于可再生技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的成本大幅下降，這與島上柴油發(fā)電機組的高昂成本形成了鮮明的對比，這些目標得到了幫助，并在某些方面實現(xiàn)了。
Taibi繼續(xù)說：“只是更便宜。多便宜取決于你如何設(shè)計這個項目，但是一個設(shè)計良好的項目通常是模塊化的，所以你開始把第一英里作為一個最小的成本系統(tǒng)。明天，可再生能源技術(shù)將繼續(xù)變得更便宜，石油價格可能會繼續(xù)上漲，所以你會擴大系統(tǒng)中可再生能源的數(shù)量?！澳阋部梢宰鲆粋€一次性的項目，這個項目一開始可能會更昂貴，但它會讓你完全脫離柴油供應(yīng)鏈，從經(jīng)濟角度來看，這是很有意義的。
在法屬群島上可以清楚地看到這一點，在科西嘉島、瓜德羅普島和馬提尼克島等領(lǐng)土上的太陽能儲能項目招標時，中標者在2017年8月宣布，通常比以前的逆向拍賣低40%。包括光伏板和電池共計63.3MW的67個項目獲得了保證的購買價格，其發(fā)電功率為每MWh 113.6歐元(133.97美元)(表1)。
阿拉斯加的Kodiak Island對電池需求非常大。Image: Younicos.
相比之下，2016年6月一項52兆瓦的投標標準是以€204/mwh(229.77美元/mwh)授予了加權(quán)電價(FITS)，法國生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展和能源部此前曾表示，這些島嶼的電力價格約為每兆瓦200€左右。
總部位于巴黎的技術(shù)咨詢公司Clean Horizon的分析師Corentin Baschet說：“其動機是在法國的島嶼就像許多其他島嶼一樣，電力生產(chǎn)成本非常高，因為它依賴于燃料，比如進口柴油，然后用非常低效的發(fā)動機燃燒，甚至更糟糕的是，這種發(fā)動機是燃油的燃氣渦輪機。所以我們說的是20%的效率，這是個小引擎，所以效率會更低?！边@使得電費可能是法國大陸的三倍。pv+存儲的PPA價格降低表明,，它比島上的傳統(tǒng)發(fā)電機便宜。?！?
這種進步表明可再生能源和電池很可能會遵循這一方針。在法國群島，到2017年9月已經(jīng)部署了50MWH的儲能。然而根據(jù)Baschet的數(shù)據(jù)，到2020年已經(jīng)有140MWH的合同，這一數(shù)字可能會在本世紀末接近200 MWH，是目前部署的四倍。
化石燃料能夠持續(xù)嗎?
雖然由于儲能和聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的進步，島嶼越來越能夠利用可再生能源的環(huán)境和經(jīng)濟利益，但100%的可再生能源仍帶來挑戰(zhàn)，而它們?nèi)匀灰猿杀緸橹行摹?
Younicos公司的菲利普·希梅澤爾(Philip Hiersemenzel)自2012年起就一直在阿茲里安的格雷西奧薩島工作，他聲稱可再生能源的滲透率有所提高，由此產(chǎn)生的對電池的需求可能永遠達不到完全經(jīng)濟案例那樣?！俺鲇诮?jīng)濟原因，你仍然需要支援后一代。風(fēng)能和太陽能都很便宜，儲能也變得便宜了，但我們已經(jīng)在這里進行了模擬，根據(jù)負載和地理條件，在經(jīng)濟上最優(yōu)的結(jié)果通常是60%-80%的可再生能源份額。有意義的是擁有某種后備的熱容量，然后將其整合到電網(wǎng)中。由于熱容量不再發(fā)揮穩(wěn)定電網(wǎng)的作用，它可以以最省油的方式運行。“
Taibi補充道：“柴油本身不需要停留在那里，但生物柴油等某種形式的熱能發(fā)電確實有助于減少電池的體積。保持某種可調(diào)度的發(fā)電效率要高得多，在一年中陰天里儲存一點生物柴油是很有意義的，因為它將系統(tǒng)成本降到最低?！袄绫鶏u被認為是世界上唯一100%電力和熱量來自可再生能源的國家。
然而，在小地方仍然迫切需要電池，例如阿拉斯加的Kodiak Island。Kodiak電力協(xié)會(KEA)在2007年制定了一個目標，到2020年將Kodiak Island95%的能源來自可再生能源。Youncios去年整合了一臺3MW鋰離子電池，以取代先前安裝的一種鉛酸溶液，與該島的9MW風(fēng)力發(fā)電場和兩臺11.5MW水力發(fā)電機一起工作。
根據(jù)Hiersemenzel的說法，水力發(fā)電除了滿足風(fēng)力發(fā)電帶來的波動外，還可以滿足許多島國的需要。然而，在傳統(tǒng)上需要熱發(fā)生器的地方，電池解決方案提供了這其中缺失的部分。“水力不保熱，但它仍然是一個旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量帶有優(yōu)點和缺點。然后你就有了風(fēng)電場的可變性，所以這也是電池和其電網(wǎng)形成能力至關(guān)重要。
“它在短期內(nèi)穩(wěn)定了電網(wǎng)使得水電站能夠做出反應(yīng)?！比绻阌幸粋€巨大的水力發(fā)電機，這也允許你成為一個幾乎100%的可再生能源系統(tǒng)”
案例研究1：GRACIOSA
集成了1MW以上的太陽能、4.5MW的風(fēng)能、3.2MWh電池和6MW左右的熱發(fā)電。
旨在利用可再生能源和存儲系統(tǒng)來穩(wěn)定電網(wǎng)，并大大減少對發(fā)電的需求和昂貴的燃料進口的需求，在項目全面啟動之前達到65%的可再生能源。
部署的狀態(tài)技術(shù)，在幾周內(nèi)投入使用之前正在進行最后測試(在撰寫本報告時)
這個項目被Younicos的PhilipHiersemenzel稱為“整個行業(yè)的開拓性項目”，是2012年宣布的首批智能島嶼之一。經(jīng)歷了一系列的挫折之后，尤其是自經(jīng)歷了一系列金融危機和歐元危機之后，Graciosa現(xiàn)在已經(jīng)準備好測試，進入其中的理論了。
“Graciosa之所以與眾不同，是因為它有一定的面積[超過60平方公里，大約4，500名居民]。當小的島嶼或多或少都在向100%的可再生能源時，情況就完全不同了因為太陽能在某種程度上比較容易，而且它們的波動要小得多。”
Hiersemenzel說：“Graciosa有村莊，工廠，一個奶牛場，所以你有一個負荷跳躍，這確實使它與眾不同?！痹媱滸raciosa將達到100%的可再生能源，但Younicos發(fā)現(xiàn)，仍然需要一臺柴油發(fā)動機來應(yīng)對風(fēng)能和太陽所不能提供的的惡劣天氣。
與經(jīng)濟上設(shè)想的儲能量相比，可再生能源過剩也會造成這種的結(jié)果。盡管如此，軟件平臺提供商Greensmit的john jung 堅持認為該項目的重要性。他說：“Graciosa可能代表著世界上任何地方最先進的微型電網(wǎng)，并且反映出電網(wǎng)的復(fù)雜程度。像諧波和動態(tài)不穩(wěn)定等問題可能會削弱高可再生能源的滲透率，特別是在Graciosa，那里的大部分發(fā)電很可能來自風(fēng)能和太陽能?！?
“這就是為什么我們會密切關(guān)注這些問題、挑戰(zhàn)和需求，但我們確保我們的專業(yè)知識、挑戰(zhàn)和需求，但我們確保我們的專業(yè)技術(shù)以及我們的整合和設(shè)計，但我們的全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實際上可以實時減輕這些風(fēng)險，我指的是毫秒。”
Graciosa項目將太陽能、風(fēng)能、儲能和熱能發(fā)電集成在一個管理軟件平臺下。圖片：Howard Scott。
