储能

通过平衡的低碳电网实现加州的气候和能源目标

湾区委员会188bet手机滚球 2016 report, 21st Century Infrastructure: Keeping California Connected, Powered, and Competitive,强调了对智能电网的需求,以提高可靠性和弹性,支持增加可再生能源的发电和使用,集成能源存储,从而减少温室气体排放。

随着加州追求更加雄心勃勃的温室气体和可再生能源目标,电网面临着新的挑战。特别是,可再生能源的可变性在很大程度上取决于阳光照射和风吹的时间,随着监管机构和政策制定者试图平衡电网并将电力需求与可用供应相匹配,需要更多关注。这种平衡对于避免可再生能源因发电量超过即时需求而越来越多地不被使用(“削减”)的情况至关重要。

致谢

本报告由斯坦福大学土木与环境工程博士生 Bushra Bataineh 撰写,专注于可持续设计与施工。它的开发由湾区委员会188bet手机滚球高级主管肖恩·伦道夫 (Sean Randolph) 管理。188bet手机滚球顾问委员会成员 Table Rock Infrastructure Partners 赞助了它的制作。研究所要感谢附录 A 中列出的许多人,他们提供了宝贵的信息和观点。

加利福尼亚州对可再生能源的承诺不断增加:2015 年 10 月,州长杰里·布朗签署了州法案 (SB) 350,将可再生能源组合标准从之前的目标 33% 提高到 2030 年的 50%。
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即使加利福尼亚继续依赖传统的发电来源,如核燃料和化石燃料,可变风能和太阳能的使用也在增加,过度发电影响电网的可能性也在增加。
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为了实现雄心勃勃的气候和能源目标,必须采取措施整合更高水平的可再生能源发电,同时保持电网的稳定性和可靠性,并确保系统的整体弹性。
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提高储能可投资性的两个主要建议是:(1) 加强有助于稳定电网的辅助服务的成本回收;(2) 使电表后储能容量更易于调度。
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面对这些挑战,储能是管理平衡、可靠和可持续电网的关键。

本报告旨在为围绕批量或网格规模存储的讨论做出贡献。人们普遍认为,大容量储能将在加州的储能产品组合和整体电网管理战略中发挥关键作用。但是,对于所需的大容量存储量以及如何最好地支持满足这些需求的选项范围,尚不清楚。

随着可再生能源发电、能源政策和温室气体减排目标影响电网管理方式,对储能和储能市场的需求正在迅速增长。存储提供了一个明确的解决方案,允许在过度发电期间存储而不是削减多余的可再生能源,然后释放以满足需求和增加需求。它还提供有助于稳定电网的重要辅助服务。虽然合同结构和机制仍然存在不确定性,以承认先进储能技术提供的全部价值,但有前景的市场机会正在出现,并且可以融资。

政策转向更长期的采购、更长的合同和批量存储采购要求,使得先进抽水蓄能和压缩空气储能等技术具有吸引力。虽然美国还没有建造先进的抽水蓄能项目,但已经提出了许多项目,特别是在加利福尼亚州。最近对圣地亚哥 500 兆瓦圣维森特闭环抽水蓄能项目的提案请求是一个积极的迹象。在现有储能解决方案中,抽水蓄能仍然是全球安装最多、规模最大的储能解决方案,如果成本回收机制和监管不确定性得到解决,它可以在加利福尼亚州发展。

成本降低和技术进步正在使锂离子电池和液流电池等电化学存储更加突出地融入可用于批量应用的技术组合中。随着部署速度的优势,电池存储也可以显着增加其贡献,特别是如果可以找到聚合和调度来自电能背后的可再生能源的生产的方法。

有了一套可用的技术,现在的问题是如何通过使各种存储对投资更具吸引力来加速部署。

由于抽水蓄能的审批缓慢而复杂,并且假设电池成本将继续下降,公用事业公司主要投资于小规模项目。虽然这种方法是可以理解的,但政策应侧重于具有提供大容量存储容量的长期潜力的战略。如果加州要确保其投资的可再生资源的全部收益,并实现其气候和能源目标,而又不给纳税人带来过多负担,这一点至关重要。