EIA:儲能電池運營(yíng)模式及其在電網(wǎng)中的作用
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2018-01-17
核心提示:
在過(guò)去三年中,美國的電力行業(yè)已經(jīng)在電網(wǎng)中安裝了約700MW的電站級大型電池。截至2017年10月,這些電池約占美國電站級大型項目發(fā)電容量的0.06%。儲能電池的成本由哪些要素構成?儲能電池在電網(wǎng)中發(fā)揮了哪些作用?讓我們一起來(lái)看看吧!
在過(guò)去三年中,美國的電力行業(yè)已經(jīng)在電網(wǎng)中安裝了約700MW的電站級大型電池。截至2017年10月,這些電池約占美國電站級大型項目發(fā)電容量的0.06%。儲能電池的成本由哪些要素構成?儲能電池在電網(wǎng)中發(fā)揮了哪些作用?讓我們一起來(lái)看看吧!


美國能源信息署(EIA)發(fā)布的2016年“年度發(fā)電機報告”中涵蓋了有關(guān)電池容量,充放電速率,存儲技術(shù)類(lèi)型,無(wú)功功率額定值,存儲技術(shù)類(lèi)型和預期使用情況等儲能情況的詳細信息。
與其他儲能技術(shù)一樣,儲能電池可以在不同的時(shí)間分別作為能源供應商和消費者,從而形成成本與收入相結合的獨特運營(yíng)模式,并與其他發(fā)電技術(shù)進(jìn)行直接比較。
是否建設新電廠(chǎng)取決于其最初的建設成本和持續運營(yíng)成本。盡管儲能電池項目的平均建設成本相對較低,但它們不是獨立的電源,必須購買(mǎi)其他發(fā)電機組為其充電,以及還要考慮充放電過(guò)程中的電能損失。
電池成本還取決于電池的技術(shù)特性,例如發(fā)電容量,這對于儲能系統可以從兩個(gè)方面來(lái)描述:
1.功率容量或額定容量:以MW為單位,是電池可持續發(fā)電的最大瞬時(shí)功率,即通常意義上的發(fā)電機功率;
2.能量容量:以MWh為單位,電池可充放總電能。
電池的持續放電時(shí)間是其能量容量與其功率容量的比例。短時(shí)間的供能電池設計是為了在很短的時(shí)間內提供電能,通常在幾分鐘到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間內,而且每MW的建設成本通常較低。長(cháng)時(shí)間的供能電池可以提供幾個(gè)小時(shí)的功率,每MW的成本也相對較高。
在收入方面,由于儲能電池的最佳性能受充電時(shí)間和循環(huán)次數的限制,電池的容量因數相對較低。不過(guò),可以利用儲能電池的某些獨特性能,并將這些性能進(jìn)行整合,從而提高經(jīng)濟效益。


美國各地在建和計劃建設的儲能電池容量
儲能電池在電網(wǎng)中發(fā)揮的作用包括:
1.維持電網(wǎng)供需平衡:儲能電池可以在多個(gè)時(shí)間尺度上(按秒、分、或小時(shí))來(lái)維持電網(wǎng)供需平衡??煽焖俪潆姷膬δ茈姵靥貏e適合為電網(wǎng)提供輔助服務(wù),如電網(wǎng)頻率調節等。
2.借助為電網(wǎng)調峰機會(huì )進(jìn)行價(jià)格套利:儲能電池可以為電網(wǎng)調峰,使日負荷曲線(xiàn)趨于平緩,并通過(guò)在較低價(jià)格(或負價(jià)格)期間購買(mǎi)電能充電,之后在價(jià)格較高期間銷(xiāo)售電能,將部分電力需求從高峰時(shí)段轉移至其他時(shí)段,從而減少電網(wǎng)供電成本以及電網(wǎng)備用機組容量,進(jìn)而從整體上使電價(jià)水平較低。
3.儲存及調整可再生能源發(fā)電:儲能電池可以減少可再生能源的浪費,儲存過(guò)剩的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電,并在需要時(shí)將電能提供給電網(wǎng)或本地負載,這樣可以減少由于風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)剩引起的批發(fā)市場(chǎng)負電價(jià)情況,以及在晚間用電高峰期出現的電價(jià)上漲情況。將儲能電池配置到太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電系統當中,可以使經(jīng)營(yíng)者更有預見(jiàn)性地統籌發(fā)電供電。
4.推遲電網(wǎng)大規?;A設施投資:隨著(zhù)電力需求的不斷增長(cháng),部分地區可能需要擴建電網(wǎng),如升級變電站或建設額外的輸配電線(xiàn)路,以滿(mǎn)足負荷側的需求,這將花費數千萬(wàn)美元。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)在電網(wǎng)關(guān)鍵位置安裝儲能電池解決,既可以減少電網(wǎng)投資成本,也可以滿(mǎn)足電網(wǎng)負荷側的需求,同時(shí)推遲電網(wǎng)大規?;A設施投資。
5.降低終端用戶(hù)的用電費用:工、商業(yè)等大用戶(hù)電力消費者可以通過(guò)在電力需求高峰時(shí)使用儲能電池來(lái)降低他們的電力需求費用。
6.作為備用電源:儲能電池可以在停電期間為配電網(wǎng)、企業(yè)或家庭等用戶(hù)提供備用電能,以維持供電可靠性。儲能電池作為高級微電網(wǎng)配置的一部分,當微電網(wǎng)與電網(wǎng)部分隔離或臨時(shí)隔離形成孤島時(shí),儲能電池可幫助其保持電能供應。