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全球六大电网级电池储能系统

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-04-06
 随着先进技术成本的持续下降,锂离子电池电网级储能正在迅速壮大。

反对可再生能源的一个论点是,它是不稳定的——风力发电仅在刮风时才能工作,太阳能电池板仅在白天才会产生电力。这就是电能存储(Electrical Energy Storage, EES)发挥作用的地方,当能量产生时将其存储起来,并在需要时将其返回。

传统的抽水水力发电方法依赖于位于不同水平面的两个相连的水库。当太阳照耀或风吹时,可再生能源被用来将水从下水库抽到上水库,有效地储存能量。在夜间或需求高的时候,上层水库的水向下流动,通过水轮机将流回下层水库的水发电。抽水蓄能是最大的电网储能形式,占全球已安装电网储能的95%。

水库水力系统的问题是蓄水池需要大量空间,这可能对环境和社会都有影响。另一种方法是,通过电化学能源技术将能源储存在电池中。

在很长一段时间里,可再生能源的电池储存成本被认为是令人望而却步的。事实上,十年前,锂离子蓄电池的价格约为1,200美元/千瓦时。如今,由于大力发展价格低廉且更有影响力的电动汽车(EV)用锂离子电池,电池的成本已经降至150美元/千瓦时至200美元/千瓦时,到2025年,电池成本或低于100美元/千瓦时。

成本下降使锂离子电池在存储可再生资源中成为可实用方法,并开发超大规模存储系统。这些现代EES系统的特点是额定功率为兆瓦(MW),储能容量为兆瓦小时(MWh)。2021年,全球有1,363个储能项目运行,11个项目正在建设中。40%的运营项目位于美国,加利福尼亚以215个储能运营项目居美国首位,其次是夏威夷、纽约、德克萨斯。

 

以下是全球六大电网存储系统

 

Vistra Moss Landing

蒙特利县,加利福尼亚州

1600 兆瓦时/400 兆瓦

这是目前全球最大规模的电网级锂离子蓄电池储能系统。Moss Landing储能电站自从1950年开始产电,曾一度是加利福尼亚州最大的发电站。2018年,该发电站启动了300兆瓦/1,200兆瓦时的蓄电池储能项目,一期于2020年开始运营。自那以后,二期又增加了100兆瓦/400兆瓦时的容量,并于2022年宣布计划在2023年再新增350兆瓦/1,400兆瓦时。二期阶段并非全无问题,部分电池储能系统偶尔因为过热需要暂时性关闭。

Manatee Energy Storage Center

马纳提县,佛罗里达州

900 兆瓦时/409 兆瓦

第一批电池模块于2021年由佛罗里达电力与照明公司(FPL)员工安装在Manatee能源储能中心(Manatee Energy Storage Center)。Manatee储存工厂与现有的太阳能发电厂位于同一地点。随着几个较小型太阳能和储能工厂的建成,该公司将使两座天然气工厂停止运行。在工程的整个生命周内为电力公司的客户节省1亿美元的燃料和运营成本。

到目前为止,FPL表示,已经安装了132个单独的38吨电池容器及其逆变器,正在现场安装超过5万个电池模块。FPL的目标是从现在到2030年在其服务领域安装额外的700MW电池存储。

Valley Center

圣迭戈县,加利福尼亚州

560 兆瓦时/140 兆瓦

2022年初,可再生能源项目运营商以及开发商Terra-Gen将Valley Center电池存储项目上线,向当地电网提供清洁能源。

该项目已经建成,可向当地提供140兆瓦的电力,能够持续4小时,以支持当地电网的可靠性和弹性。

在圣迭戈县的设施建设期间,该公司在将锂离子电池模块安装到外壳内的机架之前,搬进了53个20吨和40吨的电池外壳。

 

Victorian Big Battery

维多利亚,澳大利亚

450 兆瓦时/300 兆瓦

2017年,曾是全球最大规模的锂离子电池电网级储能在澳大利亚Hornsdale启动。有关人士指出是由于可再生能源造成的电力不足,Elon Musk承诺在紧迫的时间内建设100兆瓦的设施,免费供应。Hornsdale的成功在许多方面推动了整个锂离子电网储能行业的发展。

Victorian Big Battery是一家并网发电的电池存储设施,位于澳大利亚维多利亚吉隆附近。在2021年初开始建设,电池系统于2021年12月投入运营。Victorian Big Battery由212组特斯拉超级锂离子蓄电池组成,每一组蓄电池的容量高达3兆瓦。该电池系统能够存储足够的电力,可以为维多利亚百万家庭提供长达半小时的电力。

Alamitos Energy Center

长滩,加利福尼亚

400 兆瓦时/100 兆瓦

Alamitos能源中心(AES)最初建于20世纪50年代,是天然气发电系统的所在地。AES是加州第二大电力工厂。AES电池储能系统是第一个独立的电池储能系统,专门设计用于取代美国天然气发电厂。

AES Alamitos电池系统不仅可以在电力需求高峰时及时提供电力,还可以支持电网现代化,增加可再生能源的整合,降低成本以及温室气体排放。该系统采用的是AES与西门子的合资企业Fluence的Advancion 5锂离子电池存储技术。

100兆瓦/400兆瓦时的储能将允许国家‘留出’可再生能源在高峰时间段使用,并通过释放储存的可再生能源来满足高峰需求,从而减少化石燃料的依赖。这一输出相当于在高峰时期为2.2万户当地家庭使用清洁能源照明。

Saticoy BESS

文图拉县, 加利福尼亚

400 兆瓦时/100 兆瓦

Saticoy电力存储系统(BESS)耗时九个月完成,并在2021年中完工。该发电厂可存储的电力可为整个加州的Oxnard供电4小时,或可为文图拉县提供半小时的电力。

Saticoy BESS配备142组特斯拉超级电池组,每组蓄电池都可存储3兆瓦,整个发电厂可以存储大约100兆瓦/400兆瓦时的电力。特斯拉超级电池组可以通过电网充电,在非高峰时段储能,并可以放电以匹配电力供应和需求,提高电网的稳定性和可靠性。

 

中国化学与物理电源行业协会 杨柳翻译

2022.4.2

 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有530多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
本会专业范围包括:铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锌锰碱锰电池、锂一次电池、锂离子电池、太阳电池、燃料电池、锌银电池、热电池、超级电容器、温差发电器及其他各种新型电池、电池系统解决方案,以及各类电池用原材料、零配件、生产设备、测试仪器和电池管理系统等。

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