隨著電池儲能系統(tǒng) (BESS) 在穩(wěn)定電網(wǎng)方面發(fā)揮越來越重要的作用,這些項目所需的持續(xù)時間也在發(fā)生變化。系統(tǒng)持續(xù)時間是電池在指定水平上釋放能量的時間——本質(zhì)上就是它能為電網(wǎng)供電的時間。這一措施對于解決太陽能和風(fēng)能等能源發(fā)電的變化和向下爬坡時段尤為重要。BESS 項目持續(xù)時間由為項目選擇的電池決定。2小時電池需要2小時才能充滿電或放電:可以將其設(shè)置為以較慢的速率充電或放電,例如4小時,但功率僅為一半。它無法在2小時內(nèi)充滿電或放電。因此,在創(chuàng)建儲能項目的初始設(shè)計時,必須仔細(xì)考慮市場需求和持續(xù)時間要求的演變。
在太陽能發(fā)電量巨大的地區(qū),如加利福尼亞州和德克薩斯州,在太陽能發(fā)電量下降期間,較長時間的儲能對于平衡供需至關(guān)重要。德克薩斯州最近在 9 月份創(chuàng)下了 21.6 GW 的歷史最高太陽能發(fā)電量峰值,占系統(tǒng)總負(fù)荷的近 25%。了解這些電網(wǎng)需求背后的動態(tài)對于 BESS 業(yè)主、開發(fā)商和利益相關(guān)者來說至關(guān)重要,因為他們正在應(yīng)對可再生能源快速增長的時代。
市場位置影響電池持續(xù)時間要求
根據(jù)每個地區(qū)的可再生能源狀況和市場需求,儲能系統(tǒng)的電池持續(xù)時間要求存在很大差異。在由加州獨立系統(tǒng)運營商 (CAISO) 管理的加州,太陽能的大幅增長催生了對更長持續(xù)時間儲能解決方案的需求,以解決“鴨子曲線”。這種現(xiàn)象發(fā)生在太陽能發(fā)電在中午大幅降低電力需求,隨后在太陽開始落山的傍晚需求迅速增加時。根據(jù)資源充裕性 (RA) 計劃,CAISO 對儲能資產(chǎn)的 4 小時最低持續(xù)時間要求確保有足夠的容量來滿足這種需求增長,隨著加州努力實現(xiàn)其雄心勃勃的可再生能源目標(biāo),該州甚至正在試行8小時項目,以探索延長儲能需求的選項。
同樣,德克薩斯州也在調(diào)整其電池續(xù)航時間要求,以反映其不斷發(fā)展的可再生能源格局。雖然德克薩斯州電力可靠性委員會 (ERCOT) 傳統(tǒng)上使用1小時儲能來解決風(fēng)能間歇性問題,但太陽能容量的增加正在推動能源應(yīng)急儲備服務(wù) (ECRS) 計劃轉(zhuǎn)向 2 小時要求。這一變化有助于控制下午晚些時候太陽能發(fā)電量的下降,隨著調(diào)度響應(yīng)備用服務(wù) (DRRS) 等計劃的即將出臺,該州可能會轉(zhuǎn)向 4 小時續(xù)航時間,以更好地平衡供需。
電池持續(xù)時間適應(yīng)區(qū)域供需
隨著可再生能源滲透率的提高,紐約和中部大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運營商 (MISO) 部分地區(qū)等新興市場也在向更長的儲能時長邁進(jìn)。例如,紐約正在探索 6 小時儲能以支持其清潔能源轉(zhuǎn)型,而亞利桑那州等西南各州則需要更長時長的系統(tǒng)來穩(wěn)定其不斷增長的太陽能基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)中心等能源密集型行業(yè)的電力。
這些不斷變化的需求反映了一種更廣泛的趨勢,即各地區(qū)都在尋求適應(yīng)可再生能源電網(wǎng)的需求,而電池續(xù)航時間在平衡不同條件下的電力供應(yīng)方面起著至關(guān)重要的作用。從長遠(yuǎn)來看,隨著越來越多的化石燃料發(fā)電被淘汰,可再生能源發(fā)電能力不斷增長,電池續(xù)航時間將需要進(jìn)一步延長,以填補這些傳統(tǒng)基載發(fā)電機留下的供應(yīng)缺口。該行業(yè)還在考慮多日儲能,以應(yīng)對太陽能或風(fēng)能發(fā)電量低的時期,并確保惡劣天氣或長期低發(fā)電量期間的電網(wǎng)穩(wěn)定。
電池持續(xù)時間對于可持續(xù)能源格局的重要性
進(jìn)一步延長電池使用壽命對于推動可持續(xù)、以可再生能源為重點的能源格局至關(guān)重要。雖然鋰電池將在一段時間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位,但電池化學(xué)方面的創(chuàng)新(例如鈉基解決方案)以及新興的多日儲能技術(shù)(例如液流電池)將出現(xiàn),以進(jìn)一步支持電網(wǎng)的彈性和可靠性。這些進(jìn)步不僅可以延長儲能持續(xù)時間,還可以創(chuàng)建更具適應(yīng)性、更強大的電網(wǎng),使我們更接近完全可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施的目標(biāo)。
電池持續(xù)時間不僅僅是一個技術(shù)指標(biāo),更是可再生能源轉(zhuǎn)型的基石。隨著加州和德州等市場整合越來越多的可再生能源,對續(xù)航時間更長的儲能解決方案的需求也在增長,平衡間歇性太陽能和風(fēng)能發(fā)電所需的穩(wěn)定性也在增長。這種能力對于減少對化石燃料的依賴和確??煽康哪茉垂?yīng)至關(guān)重要。