研究表明,英國(guó)為了實(shí)現(xiàn)其凈零排放目標(biāo)需要對(duì)其能源格局進(jìn)行根本性轉(zhuǎn)變。預(yù)計(jì)供暖、運(yùn)輸和工業(yè)的電氣化將導(dǎo)致英國(guó)電力需求快速增長(zhǎng),這意味著英國(guó)的用電量到2050年可能是現(xiàn)在的兩倍。
實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)對(duì)于英國(guó)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)艱巨任務(wù)。在向電氣化能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過(guò)程中,電網(wǎng)必須接納更多的可再生能源電力(例如風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電)。除此之外,英國(guó)在未來(lái)7年需要新建的輸電基礎(chǔ)設(shè)施要比過(guò)去30年多5倍,才能滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的電力需求。
然而,與新建可再生能源項(xiàng)目需要1~5年的時(shí)間相比,電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和許可通常需要5~15年時(shí)間,因此,目前英國(guó)建設(shè)電網(wǎng)的速度遠(yuǎn)不足以實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。
英國(guó)當(dāng)然需要新建更多的電力線(xiàn)路,但連接輸電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以成為解決方案的一部分,為電網(wǎng)穩(wěn)定性和脫碳提供改變游戲規(guī)則的解決方案。
連接輸電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是指直接連接到高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。與為單一建筑供電的用戶(hù)側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相比,連接輸電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為電網(wǎng)提供關(guān)鍵的平衡服務(wù)。
牛津能源超級(jí)樞紐:英國(guó)首個(gè)連接輸電系統(tǒng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)
在英國(guó)牛津市建設(shè)的牛津能源超級(jí)樞紐(ESO)是一種創(chuàng)新模式,其核心是部署連接輸電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。牛津能源超級(jí)樞紐(ESO)為希望同時(shí)擴(kuò)展綠色交通、能源和供暖的城市提供了范例,同時(shí)又不會(huì)使電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)過(guò)重。
EDF Renewables 公司英國(guó)分公司在牛津能源超級(jí)樞紐(ESO)部署了英國(guó)第一個(gè)連接輸電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng),并構(gòu)建了歐洲最強(qiáng)大的電動(dòng)汽車(chē)充電網(wǎng)絡(luò)之一,支持牛津市到2040年實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)。
而在牛津能源超級(jí)樞紐(ESO)部署的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在幾個(gè)方面都是獨(dú)一無(wú)二的:該項(xiàng)目是英國(guó)第一個(gè)連接到電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商N(yùn)ational Grid公司輸電網(wǎng)絡(luò)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng),也是全球第一個(gè)混合部署的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)——采用鋰離子電池和釩液流電池構(gòu)建。
這個(gè)裝機(jī)容量為52MW的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)為National Grid公司提供頻率響應(yīng)等平衡服務(wù),從而提高靈活性,并最終在未來(lái)的電網(wǎng)中提供更多可再生能源電力。
牛津能源超級(jí)樞紐(ESO)也成為了牛津市擴(kuò)大綠色交通的關(guān)鍵一環(huán),可以為英國(guó)電網(wǎng)提供10MW電力。這是電池儲(chǔ)能行業(yè)的開(kāi)創(chuàng)性領(lǐng)域,向其他電池儲(chǔ)能開(kāi)發(fā)商開(kāi)放了輸電網(wǎng)絡(luò),這些開(kāi)發(fā)商此后一直在向National Grid公司申請(qǐng)類(lèi)似連接。
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在市場(chǎng)中的作用
在牛津能源超級(jí)樞紐(ESO)成立之初,人們預(yù)計(jì)連接輸電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)將花費(fèi)大部分時(shí)間在能源市場(chǎng)上進(jìn)行交易,這將帶來(lái)大部分收入。
此外,自從牛津能源超級(jí)樞紐(ESO)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái),歐盟面臨的能源危機(jī)導(dǎo)致電力價(jià)格非常高,波動(dòng)也很大。在這種環(huán)境下,電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在電網(wǎng)供電不足時(shí)提供備份電源。
近年來(lái),業(yè)界廠商一直擔(dān)心電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在平衡機(jī)制(BM)中一直被忽視,從2022年11月至2023年5月,大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的平均使用率只有20%。自從電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商N(yùn)ational Grid公司在今年1月推出批量調(diào)度工具以來(lái),平衡機(jī)制(BM)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)度量有了顯著改善。雖然批量調(diào)度確實(shí)改善了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能,但電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商還有很長(zhǎng)的路要走,在平衡機(jī)制(BM)中引入30分鐘調(diào)度規(guī)則和快速調(diào)度設(shè)置,以進(jìn)一步提高平衡機(jī)制(BM)中的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)利用率。
實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)需要變革
實(shí)現(xiàn)英國(guó)未來(lái)的脫碳目標(biāo)需要構(gòu)建一個(gè)更智能、更靈活的電網(wǎng)。連接輸電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)不僅僅是一種輔助行為,它們是一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù),可以幫助英國(guó)加速實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)。
然而,如果沒(méi)有英國(guó)政府采取的行動(dòng),就無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)其凈零排放的潛力。為了確保部署連接輸電網(wǎng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng),英國(guó)必須創(chuàng)建一個(gè)靈活和響應(yīng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。這需要一個(gè)促進(jìn)創(chuàng)新的監(jiān)管環(huán)境,并使利益相關(guān)者能夠適應(yīng)電力系統(tǒng)不斷變化的需求,從而為管理和運(yùn)營(yíng)更高效和更有效的電網(wǎng)鋪平道路。
英國(guó)需要大幅提高輸電能力,而開(kāi)發(fā)商需要獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)的授權(quán),以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的電網(wǎng)投資。隨著可再生能源項(xiàng)目并網(wǎng)延遲時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng),電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商需要遵守承諾的時(shí)間表。
英國(guó)目前正在進(jìn)行的改革目的是緩解并網(wǎng)延遲并改進(jìn)申請(qǐng)者的并網(wǎng)流程。
然而,圍繞交付所需的輸電基礎(chǔ)設(shè)施以及其對(duì)電池儲(chǔ)能開(kāi)發(fā)商的影響仍然存在很大的不確定性。英國(guó)只有構(gòu)建大力支持可再生能源發(fā)展的監(jiān)管環(huán)境,才能構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)更智能、更環(huán)保的電網(wǎng)。