在儲(chǔ)能領(lǐng)域，另一個(gè)引起關(guān)注的重大事件是——加州洛杉磯附近Aliso Canyon地下天然氣儲(chǔ)存設(shè)施的大量天然氣泄漏。據(jù)報(bào)道，天然氣泄漏會(huì)造成燃?xì)舛倘?，影響發(fā)電量，甚至可能導(dǎo)致大面積停電。為了解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)?shù)仉娏驹诖蠹s六個(gè)月內(nèi)部署了100兆瓦的儲(chǔ)能設(shè)備。

這些典型項(xiàng)目顯示了能源存儲(chǔ)系統(tǒng)（ESS）對(duì)智能電網(wǎng)的重要性。儲(chǔ)能可以準(zhǔn)確地在需要的時(shí)間和地點(diǎn)釋放可靠的電力。由于技術(shù)的進(jìn)步和功能的提高，基于電池的儲(chǔ)能正在經(jīng)歷一場(chǎng)復(fù)蘇。系統(tǒng)可以存儲(chǔ)更多的能量，并且比以前的電池提供更大的功率。隨著電池壽命的增加，維護(hù)也有所減少，這要?dú)w功于功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的發(fā)展以及最先進(jìn)的ESS中使用了靈活、高效的電力電子器件。

 

Advanced Solar Products為新澤西州Caldwell污水處理廠(chǎng)的PSE＆G太陽(yáng)能項(xiàng)目安裝了1兆瓦時(shí)的Eos Aurora電池系統(tǒng)（Eos Energy Storage）

當(dāng)前儲(chǔ)能采用了什么樣的技術(shù)

鋰離子電池當(dāng)前是最流行的儲(chǔ)能方式。電動(dòng)汽車(chē)（EV）和其他消費(fèi)電子產(chǎn)品已經(jīng)降低了鋰離子電池的成本，提高了它們的可靠性和產(chǎn)能。隨著產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，基于電池的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)（BESS）成為電力公司有效的能源解決方案。然而，這個(gè)行業(yè)還是相對(duì)保守的，在大面積部署之前，還需要進(jìn)行大量的研究開(kāi)發(fā)以及相當(dāng)多的試點(diǎn)項(xiàng)目。

Southern Company最近與電力研究院（EPRI）、Tesla展開(kāi)了一個(gè)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目專(zhuān)注于鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。項(xiàng)目的目標(biāo)是Southern Company的工商業(yè)客戶(hù)通過(guò)選址，安裝和運(yùn)行，可在負(fù)荷低谷期存儲(chǔ)能量，并在負(fù)荷高峰時(shí)釋放，將為系統(tǒng)提供調(diào)峰，需求管理DR，備用電源以及其他服務(wù)。試點(diǎn)項(xiàng)目的結(jié)果將影響Southern Company是否應(yīng)該為其商業(yè)和工業(yè)客戶(hù)擴(kuò)展ESS的部署。

EPRI還與路易斯維爾燃?xì)怆娏竞涂纤莨檬聵I(yè)公司開(kāi)展了一項(xiàng)研究合作，以評(píng)估公用事業(yè)單位規(guī)模部署B(yǎng)ESS的技術(shù)。他們將研究如何增強(qiáng)電網(wǎng)彈性、降低管理成本并最優(yōu)地將能量存儲(chǔ)納入電網(wǎng)。該設(shè)備將由LG Chem，Dynapower和Greensmith Energy共同提供。

在丹麥，EnergyLab Nordhavn于2015年啟動(dòng)了為期四年的能源試點(diǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目已在哥本哈根Nordhavn區(qū)實(shí)施，旨在開(kāi)發(fā)和展示新的能源技術(shù)，目標(biāo)是在2025年之前讓哥本哈根成為世界上第一個(gè)碳平衡的首都。

2017年，DONG Energy和ABB在丹麥電網(wǎng)中完成了第一個(gè)城市鋰離子電池BESS的應(yīng)用，這是EnergyLab Nordhavn項(xiàng)目的一部分。目標(biāo)是獲得BESS如何與電網(wǎng)相互作用的第一手資料。項(xiàng)目合作伙伴包括丹麥技術(shù)大學(xué)，哥本哈根市，By og Havn, Radius, HOFOR, Balslev, CleanCharge, Danfoss, ABB, Metro Therm, Glen Dimplex 和 the PowerLab facilities。該項(xiàng)目的由丹麥能源署提供資金支持。

 

位于哥本哈根的Nordhavn區(qū)是EnergyLab Nordhavn項(xiàng)目的所在地，該項(xiàng)目使用鋰離子電池支持丹麥電網(wǎng)（ABB）

提供哪些服務(wù)

毫無(wú)疑問(wèn)，BESS可以提供電力，實(shí)際上這項(xiàng)技術(shù)還可以提供創(chuàng)新的服務(wù)——例如調(diào)峰，負(fù)載均衡和發(fā)電增容控制——可以延遲相關(guān)發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施的投資。BESS還幫助緩解電力公司的系統(tǒng)調(diào)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)，由于風(fēng)力和太陽(yáng)能的不可預(yù)測(cè)性，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)能措施，新能源發(fā)展可能會(huì)減緩。

最近，Half Moon Ventures在俄亥俄州Minster市政公用事業(yè)公司的配電網(wǎng)絡(luò)上安裝了S＆C Electric Co.的7兆瓦PureWave儲(chǔ)能管理系統(tǒng)（SMS）。該器件提供完全集成的儲(chǔ)能管理和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS），其中包括由LG Chem提供的3兆瓦時(shí)鋰離子電池。S＆C系統(tǒng)與Half Moon Ventures的4.2兆瓦光伏電站相連，該電站毗鄰Minster村。S＆C設(shè)計(jì)的系統(tǒng)為PJM電力公司提供頻率調(diào)節(jié)服務(wù)，并配置了PureWave儲(chǔ)能管理系統(tǒng)與PJM電力市場(chǎng)軟件接口，以使系統(tǒng)能夠跟蹤PJM的調(diào)節(jié)。

通用電氣（GE）發(fā)布了其Brilliant渦輪平臺(tái)——一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用，將儲(chǔ)能直接集成到風(fēng)力發(fā)電機(jī)中。這是一個(gè)短期的儲(chǔ)能應(yīng)用。通用電氣表示，它的軟件將提供三種獨(dú)特應(yīng)用，使風(fēng)機(jī)運(yùn)營(yíng)商能夠選擇最適合其需求的服務(wù)：怠速控制，頻率調(diào)節(jié)和可控功率。最后一個(gè)應(yīng)用讓系統(tǒng)平滑風(fēng)力發(fā)電的高峰和低谷。該系統(tǒng)可應(yīng)用于新的風(fēng)機(jī)或改裝現(xiàn)有的GE風(fēng)機(jī)。

在歐洲，DONG Energy宣布了一項(xiàng)BESS項(xiàng)目，該項(xiàng)目將ABB BESS設(shè)備集成到位于英格蘭利物浦附近的90兆瓦Burbo Bank海上風(fēng)電場(chǎng)。ABB表示將提供2兆瓦時(shí)的BESS，以支持風(fēng)電場(chǎng)的電力集成和輸電。ABB表示：“該項(xiàng)目是英國(guó)第一個(gè)用于電網(wǎng)穩(wěn)頻的綜合BESS海上風(fēng)電場(chǎng)”

 

Half Moon Ventures的4.2兆瓦太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)為俄亥俄州的Minster DER系統(tǒng)提供電力（Minster村）

 

位于英格蘭利物浦附近的90兆瓦Burbo Bank海上風(fēng)電場(chǎng)是第一個(gè)將BESS技術(shù)融入其設(shè)計(jì)的海上風(fēng)電場(chǎng)（ABB）

混合組網(wǎng)

電力行業(yè)往往傾向于將能源儲(chǔ)存視為新事物，但多年來(lái)它一直是電網(wǎng)的重要組成部分。能源存儲(chǔ)協(xié)會(huì)（ESA）報(bào)道，2017年8月26日，南加州愛(ài)迪生電力公司（SCE）慶祝了圣卡塔利娜島儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)五年。SCE的ESS由S＆C設(shè)計(jì)，安裝和調(diào)試。1兆瓦系統(tǒng)采用S＆C PureWave儲(chǔ)能管理系統(tǒng)和鈉硫（NaS）電池技術(shù)。PureWave系統(tǒng)允許ESS有效儲(chǔ)存島上六臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)和1.4兆瓦微型燃?xì)廨啓C(jī)所產(chǎn)生的電力。ESA表示，S＆C PureWave 儲(chǔ)能系統(tǒng)使柴油發(fā)電機(jī)能夠以最低排放狀態(tài)運(yùn)行，滿(mǎn)足加利福尼亞州嚴(yán)苛的環(huán)境要求，并向SCE提供各種運(yùn)行數(shù)據(jù)。

SCE的另一個(gè)創(chuàng)新方法是建設(shè)混合型調(diào)峰電廠(chǎng)，將天然氣發(fā)電機(jī)與BESS技術(shù)基于復(fù)雜的軟件相結(jié)合。SCE正在和GE在這個(gè)項(xiàng)目上合作。GE公司已將10兆瓦時(shí)的BESS與SCE現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)以及另一個(gè)SCE的4兆瓦時(shí)BESS集成在一起。

GE還為每個(gè)混合發(fā)電車(chē)間升級(jí)了控制系統(tǒng)。這種混合發(fā)電裝置可提供更高的效率，因?yàn)槠潆姵乜勺鳛榫彌_資源使用，從而使渦輪在空閑模式下無(wú)需使用任何燃料即可實(shí)現(xiàn)怠速。當(dāng)需要電力時(shí)，操作員使用GE的軟件來(lái)確保來(lái)自?xún)?chǔ)能電池的電壓，相位和頻率與電網(wǎng)電源相匹配，迅速恢復(fù)燃機(jī)并網(wǎng)。

通用電氣的發(fā)言人表示：“這一過(guò)程，或稱(chēng)為同步，能夠確保平穩(wěn)安全地恢復(fù)電力。隨著發(fā)電機(jī)重新上線(xiàn)，它開(kāi)始為電池充電。“它為SCE的旋轉(zhuǎn)備用提供電池和其他并網(wǎng)服務(wù)，并為ESS技術(shù)的新方法提供經(jīng)驗(yàn)。

 

SCE的混合調(diào)峰電廠(chǎng)將現(xiàn)有的天然氣發(fā)電機(jī)與GE BESS技術(shù)相結(jié)合，使得混合動(dòng)力成為了一個(gè)急速增長(zhǎng)的資源（GE）

靈活性

最近，ABB電網(wǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人Gerhard Salge表示：“存儲(chǔ)系統(tǒng)比以往任何時(shí)候都更適合當(dāng)今的電力公司。電力公司需要更大的靈活性，恰好ESS真正可以為電網(wǎng)提供這種靈活性。當(dāng)可再生能源在其網(wǎng)絡(luò)中滲透更深時(shí)，基于鋰離子電池的系統(tǒng)非常靈活地對(duì)發(fā)電出力進(jìn)行平衡，同時(shí)還可以用于其他多種用途。

Salge說(shuō)：“我們的行業(yè)從電動(dòng)汽車(chē)、消費(fèi)電子等其他行業(yè)的鋰電池應(yīng)用得到了真正的啟發(fā)，他們投入了大量資金和資源開(kāi)發(fā)、制造了更好的鋰離子電池。這項(xiàng)努力改進(jìn)了鋰離子電池技術(shù)，大大降低了成本。這對(duì)于輸電系統(tǒng)內(nèi)的各種儲(chǔ)能應(yīng)用具有積極影響。儲(chǔ)能一直是輸電系統(tǒng)中缺失的主要環(huán)節(jié)，需要儲(chǔ)能來(lái)管理日益增長(zhǎng)的、波動(dòng)的可再生能源發(fā)電。“

儲(chǔ)能技術(shù)必須包含廣泛的其他技術(shù)才能保持靈活性。支持者稱(chēng)這種技術(shù)是一種有利的資源，通過(guò)解耦能源供應(yīng)和需求來(lái)改善能源供應(yīng)管理。這可能是在夸大技術(shù)的能力，但儲(chǔ)能為用戶(hù)提供了一個(gè)靈活和高效的供電服務(wù)，是其他技術(shù)所不具備的能力。在全球范圍內(nèi)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在研究?jī)?chǔ)能需求，有一些機(jī)構(gòu)針對(duì)消費(fèi)者越來(lái)越多地采用屋頂太陽(yáng)能電池的特定需求，甚至強(qiáng)制性要求電力公司安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)。

美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)（FERC）發(fā)布了多項(xiàng)支持ESS技術(shù)的裁決。歐洲議會(huì)工業(yè)委員會(huì)發(fā)布了一份報(bào)告，支持歐洲能源市場(chǎng)的儲(chǔ)能項(xiàng)目，并且主張全面定義能源儲(chǔ)存。

加利福尼亞州，俄勒岡州和馬薩諸塞州的相關(guān)法規(guī)要求公用事業(yè)公司安裝ESS。華盛頓州和新墨西哥州要求公用事業(yè)公司把儲(chǔ)能作為一個(gè)重要選項(xiàng)與其他綜合能源計(jì)劃中的其他選項(xiàng)一起進(jìn)行完整評(píng)估。與其他州一樣，紐約正在制定儲(chǔ)能政策。

 

圣卡塔利娜島使用鈉硫電池存儲(chǔ)技術(shù)（美國(guó)能源部）

優(yōu)惠政策

監(jiān)管政策的支持正在對(duì)ESS項(xiàng)目產(chǎn)生積極影響。2017年第一季度，圣地亞哥燃?xì)馀c電力公司（SDG＆E）安裝了當(dāng)時(shí)世界上最大的鋰離子電池Escondido。AES公司為SDG＆E的該系統(tǒng)建造了約6個(gè)月，使用了大約400,000個(gè)鋰離子電池，與電動(dòng)汽車(chē)中的鋰離子電池相似，安裝在24個(gè)容器中的約2萬(wàn)個(gè)模塊中。這座30兆瓦的大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)施可以?xún)?chǔ)存高達(dá)120兆瓦時(shí)的電能，并與位于加利福尼亞州El Cajon的一個(gè)地點(diǎn)的較小的7.5兆瓦電池配合使用。

這兩臺(tái)BESS提供日常調(diào)峰服務(wù)，這些服務(wù)通常由天然氣發(fā)電機(jī)提供。這個(gè)項(xiàng)目持續(xù)到2017年11月，當(dāng)時(shí)特斯拉在南澳大利亞安裝了一個(gè)129兆瓦時(shí)的鋰離子電池。

Hornsdale電池系統(tǒng)以100天的BESS項(xiàng)目而聞名。這個(gè)項(xiàng)目在創(chuàng)紀(jì)錄的時(shí)間內(nèi)完成，使得特斯拉方面的表現(xiàn)得到了關(guān)注。該合同于2017年9月29日簽署，那時(shí)特斯拉已經(jīng)安裝了約一半的電池組。到11月份，該項(xiàng)目已投入運(yùn)營(yíng)。該項(xiàng)目建于Hornsdale風(fēng)電場(chǎng)，于2017年12月1日投入使用，該月底電池即通過(guò)了測(cè)試。

12月份維多利亞州鄰近的Loy Yang發(fā)電廠(chǎng)發(fā)生了兩次重大的事故。根據(jù)報(bào)道，第一次電力下降時(shí)，電池大約在4秒內(nèi)響應(yīng)了故障。一周后，電力又有所下降，電池響應(yīng)時(shí)間為140毫秒。報(bào)告指出，電池系統(tǒng)以應(yīng)急服務(wù)形式提供電網(wǎng)支持，比通常的火電備用反應(yīng)速度更快。

2018年1月，西門(mén)子和AES公司聯(lián)合合作的Fluence Energy宣布獲得政府的所有批準(zhǔn)和授權(quán)開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。這家新能源儲(chǔ)能公司表示，F(xiàn)luence將向位于加利福尼亞州長(zhǎng)灘的Alamitos能源中心提供100兆瓦/ 400兆瓦時(shí)的BESS供應(yīng)，Alamitos能源中心服務(wù)于SCE和洛杉磯西部地區(qū)。

一位公司發(fā)言人表示：“100兆瓦/ 400兆瓦時(shí)項(xiàng)目將成為世界上最大的儲(chǔ)能項(xiàng)目 - 擊敗特斯拉在南澳建設(shè)的100兆瓦/ 129兆瓦時(shí)項(xiàng)目，”，將打破剛剛建立的記錄。

 

圣地亞哥天然氣和電力公司的鋰離子電池Escondido儲(chǔ)能項(xiàng)目使用了AES儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠存儲(chǔ)高達(dá)120兆瓦時(shí)的能量（SDG＆E）

用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能

電力公司傾向于在其電網(wǎng)側(cè)戰(zhàn)略性地部署ESS，這也被稱(chēng)為“計(jì)量的前端”，上述項(xiàng)目的實(shí)施正在試圖闡述這一戰(zhàn)略。但是，消費(fèi)者也可以利用這項(xiàng)技術(shù)，增加計(jì)量?jī)x表后面的儲(chǔ)能安裝。

據(jù)GTM Research報(bào)道：“2017年第二季度，美國(guó)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能容量創(chuàng)歷史新高。” 第二季度，部署了443個(gè)住宅和商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)，容量達(dá)到32兆瓦時(shí)。“

位于計(jì)量?jī)蓚?cè)的ESS正在改變電網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)以及公用事業(yè)與客戶(hù)的關(guān)系。然而，越來(lái)越多的人相信，由于所使用的軟件平臺(tái)的先進(jìn)性和復(fù)雜性，ESS具體安裝在計(jì)量的哪一側(cè)都不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生任何不利影響。

愛(ài)迪生電氣研究所報(bào)告了Southern Company的子公司海灣電力公司最近發(fā)布了McCrary電池儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。這是一個(gè)250千瓦/ 1兆瓦時(shí)的工業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)，使用了特斯拉的鋰離子動(dòng)力單元，位于海灣電力公司的McCrary培訓(xùn)中心和風(fēng)暴中心。這項(xiàng)為期兩年的研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目將使海灣電力公司和Southern Company獲得計(jì)量表計(jì)后為工業(yè)和商業(yè)安裝BESS的第一手知識(shí)。

一位公司發(fā)言人表示：“這個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目的目的是幫助我們?yōu)樯虡I(yè)和工業(yè)客戶(hù)提供——未來(lái)在自己的場(chǎng)所增加儲(chǔ)能的藍(lán)圖。這樣，他們就可以更好地控制在能源消耗峰值時(shí)段減少能源使用量，并按需儲(chǔ)存和使用能源，據(jù)此可以減少能源開(kāi)支。“

聯(lián)合愛(ài)迪生公司（ConEd）采用了更獨(dú)特的方法，其用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目是紐約州州長(zhǎng)Andrew Cuomo發(fā)起的能源愿景（REV）改革戰(zhàn)略的一部分。REV旨在幫助消費(fèi)者開(kāi)發(fā)新能源產(chǎn)品和服務(wù)。ConEd及其合作伙伴GI Energy將為電力公司提供電網(wǎng)側(cè)BESS。這種配置將消除ConEd的客戶(hù)在安裝用戶(hù)側(cè)BESS時(shí)所需的復(fù)雜電價(jià)政策和市場(chǎng)交易。

GI Energy將為客戶(hù)系統(tǒng)提供融資，ConEd將向GI Energy支付季度開(kāi)發(fā)者費(fèi)用?？蛻?hù)還將獲得安裝BESS建筑物的平季季度租賃付款。ConEd將通過(guò)向批發(fā)市場(chǎng)供電獲得收入，這對(duì)每個(gè)人都是雙贏的。

另一個(gè)愛(ài)迪生電力公司（ComEd）則采取了另一種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這種近距離配置。它在其配電變壓器旁邊的饋線(xiàn)上配置了25千瓦時(shí)的鋰離子電池。在發(fā)生停電事故時(shí)，BESS可以為三座房屋供電大約一個(gè)小時(shí)。該系統(tǒng)基于S＆C的PureWave社區(qū)能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。ComEd表示，該項(xiàng)目主要旨在緩解經(jīng)常發(fā)生停電的地區(qū)的供電可靠性問(wèn)題。該項(xiàng)目將運(yùn)行一年，以使得ComEd能夠精確評(píng)估該技術(shù)。

 

阿拉斯加州Fairbanks，BESS系統(tǒng)包含13,760鎳鎘電池。這是世界上第一個(gè)如此規(guī)模的旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)能項(xiàng)目，向Golden Valley Electric Association提供備用（ABB）

網(wǎng)絡(luò)的一部分

無(wú)論我們?nèi)绾慰创?017年儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，注定它都是不平凡的一年，特別是針對(duì)電池的儲(chǔ)能而言。隨著B(niǎo)ESS投資預(yù)算變得更加合理，監(jiān)管機(jī)構(gòu)表達(dá)了對(duì)該技術(shù)的支持，ESS和BESS的部署在全球創(chuàng)造了新的記錄。電力公司電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目和客戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能的容量每天都在增長(zhǎng)。理解儲(chǔ)能的作用和益處是利用ESS技術(shù)的關(guān)鍵，這可能也是一種挑戰(zhàn)。