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研究认为在电网承受其最高峰需求时,持续放电时间约为10小时的储能系统将最具价值

作者:刘伯洵 来源:中国储能网 发布时间:2022-01-24 浏览:

中国储能网讯:根据美国国家可再生能源实验室(NREL)日前发布的一份调查报告,在协同作用方面,太阳能+储能项目优于风电+储能项目。尽管电池储能系统在整合这两种可再生能源方面都发挥了重要作用。

而从现在到2050年,储能系统将在美国电力系统中发挥重要作用,为采用低成本的可再生能源取代化石燃料,以及平衡美国各地的电力供需提供机会。

研究报告指出,储能系统能够存储太阳能发电设施和风力发电设施的多余发电量,这意味着它可以在最需要的时候为能源组合做出贡献,即使在可变可再生能源部署的最保守情况下也是如此。

美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员为美国到2050年的储能部署建模了一系列场景,其中包括参考案例、低成本的电池、低成本的太阳能发电、高成本的天然气发电,以及零碳情景。  

即使在参考案例中,到2050年,美国电网上运行的储能系统装机容量也将从目前安装的约23GW上升到213GW——尽管锂离子电池储能系统快速增长并开始扩展市场份额,但如今绝大多数储能容量都来自抽水蓄能设施。在低成本电池的情景中,这一数字上升至384GW/1,792GWh,在零碳情景中高达932GW/6,097GWh。  

储能系统可以提供服务的多种应用(从辅助电网服务到能源套利和容量服务)都发挥了作用,但随着电网向更高的可再生能源渗透率迈进,能源套利和容量价值真正开始显现。  

储能系统作为一种峰值容量资产(可再生能源廉价且丰富的时候储存产生的能量,然后在峰值需求期间时将其输出到电网)是一种特别有价值的应用,并在未来越来越有价值。

同样重要的是要注意,增加储能部署可能会降低化石燃料发电机的启动和使用频率,避免或减少火力发电厂的运行可能对公众健康产生的不利影响,尤其是对于那些生活在这些发电厂附近的居民。

每天每小时的储能利用率建模。储能系统采用量紧随峰值电力需求变化,包括随着太阳能发电量变得更多或更少而发生变化

事实上,储能系统可以提高几乎所有发电资产效率:提高太阳能发电设施和风力发电设施的利用率,这些发电设施以低边际成本生产能源。  

研究人员发现,电池储能系统与太阳能发电设施的协同作用要比电池储能系统与风力发电更加一致,因为太阳能发电更可预测。风力发电设施的发电周期可能比需要的时间长,也可能比需要的时间短,这使得整合风力发电变得更加困难。

研究人员承认,对电力系统进行建模并考虑部署更多的储能系统和可再生能源部署是一项复杂的业务,使用这些资源来平衡电网也是如此,但这是完全可行的。  

美国国家可再生能源实验室(NREL)首席研究员Jennie Jorgenson说,“我们再次发现,具有大量储能容量的未来电力系统可以成功地实现全天候负载平衡。最重要的是,我们发现具有高储能水平的电力系统通过存储可再生能源来取代化石燃料的电力,从而更有效地运行。”

该研究的重点是部署持续时间长达12小时的昼夜储能系统或多日储能系统,尽管其研究团队表示,进一步研究持续放电更长的储能系统的作用可能会更有好处,但储能系统和输电基础设施之间的关系很复杂,需要进一步验证。  

作为峰值容量资产,对储能系统的主要需求将在全年保持一致,但在电网承受其最高峰需求时,持续放电时间约为10小时的储能系统将最具价值。随着化石燃料发电设施退役,其价值也在增长。  

美国国家可再生能源实验室(NREL)的报告包括使用其构建的电力部门容量规划模型,其名称为区域能源部署系统(ReEDS),并将其与能源市场模拟和预测软件PLEXOS相结合。ReEDS可公开获得,以帮助建模和分析社区。  

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关键字:储能系统

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