如今,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為可再生能源發(fā)電的一種主流方式,而其面臨最大的挑戰(zhàn)就是如何從風(fēng)力渦輪機(jī)中獲得更多的電力。完成這個(gè)目標(biāo)要比簡單地增加風(fēng)力渦輪機(jī)尺寸和效率要復(fù)雜得多。風(fēng)力發(fā)電與電力需求并不匹配,這是因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電在電力需求峰值期間很有可能供應(yīng)不足,而在其他時(shí)間(尤其是在晚上)的電力卻供過于求。
在以往,電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格相對昂貴,無法彌補(bǔ)電力供需之間的差距。而隨著近年來電池價(jià)格的顯著下降,對風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的應(yīng)用和發(fā)展都產(chǎn)生了巨大的影響。
應(yīng)對風(fēng)力發(fā)電挑戰(zhàn)
總部位于愛達(dá)荷州的KOREPower公司是一家利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)擴(kuò)大全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)潛力的公司。
KOREPower公司首席執(zhí)行官兼董事LindsayGorrill解釋說,儲(chǔ)能系統(tǒng)有助于激發(fā)投資者對于建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場的興趣,因?yàn)閮?chǔ)能系統(tǒng)可以顯著減少風(fēng)力發(fā)電設(shè)施由于供過于求而閑置或以較低容量運(yùn)行的時(shí)間。
他說,“當(dāng)人們看到路邊的風(fēng)力渦輪機(jī)時(shí),往往發(fā)現(xiàn)很少有幾臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)運(yùn)行,這意味著它們沒有充分利用風(fēng)能。而采用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以減少浪費(fèi)的電能。”
需要明確的是,部署儲(chǔ)能系統(tǒng)只是電網(wǎng)管理措施中的一部分,還有其他考慮因素。盡管如此,當(dāng)更多的資本投到可再生能發(fā)電設(shè)備建設(shè)時(shí),對風(fēng)力發(fā)電場的投資更具吸引力。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有使風(fēng)力發(fā)電場始終以接近100%的容量運(yùn)行的潛力。如果沒有部署儲(chǔ)能系統(tǒng),一些風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的發(fā)電容量還到10%。
更大更好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)
這些好處越來越受到關(guān)注,不僅是因?yàn)閮?chǔ)能成本在下降,還因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電的技術(shù)也在持續(xù)改進(jìn)。
美國各地的風(fēng)力發(fā)電場運(yùn)行著一些效率較低的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。可再生能源開發(fā)商可以抓住機(jī)會(huì)部署和改進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī),這也為擴(kuò)大儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署提供了機(jī)會(huì)。
Gorrill還指出,與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)一樣,儲(chǔ)能技術(shù)也在迅速發(fā)展。例如,鋰離子電池在電動(dòng)汽車市場得到廣泛應(yīng)用,這意味著已以經(jīng)在成本、效率、尺寸和重量之間找到微妙的平衡。相比之下,固定式儲(chǔ)能領(lǐng)域主要關(guān)注成本和效率。
KOREPower公司采用的Mark1電池表明了移動(dòng)儲(chǔ)能和固定儲(chǔ)能方式的差異,該公司已經(jīng)在密切關(guān)注電池技術(shù)的迭代和改進(jìn)。
儲(chǔ)能系統(tǒng)替代天然氣發(fā)電廠
擴(kuò)大風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電容量也直接影響著美國對天然氣發(fā)電廠的依賴程度。
近年來,電網(wǎng)運(yùn)營商不斷建設(shè)新的天然氣峰值發(fā)電廠,以在電力峰值需求期間提供更多的電力?,F(xiàn)在更傾向于部署儲(chǔ)能設(shè)施,而不是天然氣發(fā)電廠。
Gorrill解釋說:“采用儲(chǔ)能系統(tǒng)替代峰值發(fā)電廠是儲(chǔ)能部署最大的機(jī)會(huì)之一。全球各地電網(wǎng)運(yùn)營商的峰值發(fā)電廠通常是天然氣或燃煤發(fā)電設(shè)施,但是采用儲(chǔ)能系統(tǒng)替代峰值發(fā)電廠更加經(jīng)濟(jì)可行。”
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通常是中性的,這意味著電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以像采用可再生能源電力一樣通過化石燃料發(fā)電或核電設(shè)施充電。然而,風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電成本的下降為可再生能源的應(yīng)用提供了一個(gè)重要的優(yōu)勢。
此外,在部署可再生能源方面制定積極目標(biāo)的地區(qū)正在推動(dòng)采用太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目替代天然氣發(fā)電廠。洛杉磯市就是一個(gè)很好的例子,該市計(jì)劃放棄建造三座新的天然氣峰值電廠的計(jì)劃,轉(zhuǎn)而部署儲(chǔ)能系統(tǒng)和可再生能源發(fā)電設(shè)施。
為美國企業(yè)提供更多風(fēng)力發(fā)電
最重要的是,儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署也促進(jìn)了美國風(fēng)電行業(yè)的新一輪發(fā)展。此前僅限于陸上風(fēng)電場,而美國風(fēng)電行業(yè)廠商正在計(jì)劃開發(fā)大量的海上風(fēng)能資源。
而這種情況即將到來時(shí),儲(chǔ)能行業(yè)已經(jīng)為此做好了準(zhǔn)備。
在以往,電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格相對昂貴,無法彌補(bǔ)電力供需之間的差距。而隨著近年來電池價(jià)格的顯著下降,對風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的應(yīng)用和發(fā)展都產(chǎn)生了巨大的影響。
應(yīng)對風(fēng)力發(fā)電挑戰(zhàn)
總部位于愛達(dá)荷州的KOREPower公司是一家利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)擴(kuò)大全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)潛力的公司。
KOREPower公司首席執(zhí)行官兼董事LindsayGorrill解釋說,儲(chǔ)能系統(tǒng)有助于激發(fā)投資者對于建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場的興趣,因?yàn)閮?chǔ)能系統(tǒng)可以顯著減少風(fēng)力發(fā)電設(shè)施由于供過于求而閑置或以較低容量運(yùn)行的時(shí)間。
他說,“當(dāng)人們看到路邊的風(fēng)力渦輪機(jī)時(shí),往往發(fā)現(xiàn)很少有幾臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)運(yùn)行,這意味著它們沒有充分利用風(fēng)能。而采用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以減少浪費(fèi)的電能。”
需要明確的是,部署儲(chǔ)能系統(tǒng)只是電網(wǎng)管理措施中的一部分,還有其他考慮因素。盡管如此,當(dāng)更多的資本投到可再生能發(fā)電設(shè)備建設(shè)時(shí),對風(fēng)力發(fā)電場的投資更具吸引力。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有使風(fēng)力發(fā)電場始終以接近100%的容量運(yùn)行的潛力。如果沒有部署儲(chǔ)能系統(tǒng),一些風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的發(fā)電容量還到10%。
更大更好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)
這些好處越來越受到關(guān)注,不僅是因?yàn)閮?chǔ)能成本在下降,還因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電的技術(shù)也在持續(xù)改進(jìn)。
美國各地的風(fēng)力發(fā)電場運(yùn)行著一些效率較低的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。可再生能源開發(fā)商可以抓住機(jī)會(huì)部署和改進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī),這也為擴(kuò)大儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署提供了機(jī)會(huì)。
Gorrill還指出,與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)一樣,儲(chǔ)能技術(shù)也在迅速發(fā)展。例如,鋰離子電池在電動(dòng)汽車市場得到廣泛應(yīng)用,這意味著已以經(jīng)在成本、效率、尺寸和重量之間找到微妙的平衡。相比之下,固定式儲(chǔ)能領(lǐng)域主要關(guān)注成本和效率。
KOREPower公司采用的Mark1電池表明了移動(dòng)儲(chǔ)能和固定儲(chǔ)能方式的差異,該公司已經(jīng)在密切關(guān)注電池技術(shù)的迭代和改進(jìn)。
儲(chǔ)能系統(tǒng)替代天然氣發(fā)電廠
擴(kuò)大風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電容量也直接影響著美國對天然氣發(fā)電廠的依賴程度。
近年來,電網(wǎng)運(yùn)營商不斷建設(shè)新的天然氣峰值發(fā)電廠,以在電力峰值需求期間提供更多的電力?,F(xiàn)在更傾向于部署儲(chǔ)能設(shè)施,而不是天然氣發(fā)電廠。
Gorrill解釋說:“采用儲(chǔ)能系統(tǒng)替代峰值發(fā)電廠是儲(chǔ)能部署最大的機(jī)會(huì)之一。全球各地電網(wǎng)運(yùn)營商的峰值發(fā)電廠通常是天然氣或燃煤發(fā)電設(shè)施,但是采用儲(chǔ)能系統(tǒng)替代峰值發(fā)電廠更加經(jīng)濟(jì)可行。”
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通常是中性的,這意味著電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以像采用可再生能源電力一樣通過化石燃料發(fā)電或核電設(shè)施充電。然而,風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電成本的下降為可再生能源的應(yīng)用提供了一個(gè)重要的優(yōu)勢。
此外,在部署可再生能源方面制定積極目標(biāo)的地區(qū)正在推動(dòng)采用太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目替代天然氣發(fā)電廠。洛杉磯市就是一個(gè)很好的例子,該市計(jì)劃放棄建造三座新的天然氣峰值電廠的計(jì)劃,轉(zhuǎn)而部署儲(chǔ)能系統(tǒng)和可再生能源發(fā)電設(shè)施。
為美國企業(yè)提供更多風(fēng)力發(fā)電
最重要的是,儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署也促進(jìn)了美國風(fēng)電行業(yè)的新一輪發(fā)展。此前僅限于陸上風(fēng)電場,而美國風(fēng)電行業(yè)廠商正在計(jì)劃開發(fā)大量的海上風(fēng)能資源。
而這種情況即將到來時(shí),儲(chǔ)能行業(yè)已經(jīng)為此做好了準(zhǔn)備。