鉅大LARGE | 點擊量：781次 | 2021年12月09日
電池儲能將占據(jù)天然氣發(fā)電廠峰值容量市場多少份額？
電池儲能系統(tǒng)如此迅速地成為一種可行的高峰電力資源，以至于人們很難了解接下來會發(fā)生什么。
像加利福尼亞州和亞利桑那州的監(jiān)管機構(gòu)已經(jīng)轉(zhuǎn)向使用電池儲能系統(tǒng)，而不是采用傳統(tǒng)的天然氣發(fā)電廠來為用電高峰供應靈活的電力。他們認為這對遏制公用事業(yè)的重要成本動因，并且開發(fā)更清潔、更高效的電網(wǎng)至關(guān)重要。
儲能行業(yè)認為這一趨勢將會加速。盡管如此，電池儲能系統(tǒng)并不能完成天然氣發(fā)電廠所能做的一切。假如做得不好，快速轉(zhuǎn)換到基于儲能的峰值功率系統(tǒng)可能會造成漏洞。只有很少的數(shù)據(jù)表明假如峰值電廠假如更加普遍地轉(zhuǎn)換成儲能系統(tǒng)會發(fā)生什么。
與此同時，人們可以參考GTMResearch公司儲能總監(jiān)RaviManghani最近的一份調(diào)查報告。他分析了天然氣發(fā)電廠的運行時間數(shù)據(jù)，以估計儲能系統(tǒng)可能取代的潛在峰值容量市場。
儲能系統(tǒng)可以會超出人們的預料。它不能像天然氣發(fā)電廠那樣長時間運行，但是現(xiàn)在市場上可用的持續(xù)時間可以應對天然電發(fā)電廠的短時間峰值供電。儲能系統(tǒng)的成本將持續(xù)下降將使其競爭力日益增強。
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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
假如這項研究失敗了，人們可以期待電力市場的轉(zhuǎn)變以及電網(wǎng)基礎設施的可再生能源的采用情況程度。
它可以完成這項工作嗎？
與天然氣峰值電廠相比，儲能系統(tǒng)持續(xù)的時間較短。這是重要的差異，只要天然氣持續(xù)供應，就會持續(xù)出現(xiàn)峰值電力。但是在一定期限內(nèi)，儲能系統(tǒng)可以安全供應峰值容量。
電池儲能系統(tǒng)的放電速度比天然氣發(fā)電廠要快。它們運行時不會有碳排放，因此儲能系統(tǒng)可以比天然氣廠更加密集的電力負載的應用。
商業(yè)上可用的儲能技術(shù)能夠供應足夠的峰值功率來有效替代天然氣發(fā)電廠嗎Manghani發(fā)現(xiàn)，并非總是如此，但有關(guān)大量的案例來說，WoodMackenzie計算出在接下來的二十年中峰值發(fā)電廠平均容量系數(shù)將在6％-5％之間。
然而，一年中的總時間與天然氣發(fā)電廠啟動時的運行時間無關(guān)。為了分析這一點，Manghani從四臺天然氣燃氣輪機中抽取了一年的運行數(shù)據(jù)：其中兩臺具有代表美國燃氣輪機容量109千兆瓦特性的特點，其中一臺位于風力發(fā)電量較多的德克薩斯州，另一座位于太陽能發(fā)電量較多的加利福尼亞州。
例如，俄亥俄州的特洛伊能源廠在2017年啟動了46次，平均每次啟動供應5.2小時的電力，但有8次啟動時間超過8小時，3次啟動超過10小時。加利福尼亞的發(fā)電廠14次啟動的每次持續(xù)時間超過8小時，8次啟動的持續(xù)時間超過10小時。
然后Manghani將這些操作模式與不同的鋰離子電池儲能系統(tǒng)進行比較，以確定它們是否能夠持續(xù)供應這么長的時間的電力。
毫不奇怪，當今市場上常見的四小時電池儲能系統(tǒng)的表現(xiàn)并不好，它們很難滿足2017年天然氣發(fā)電廠所遇到的大部分電力高峰，而將電池儲能規(guī)模擴展到6小時、8小時的儲能系統(tǒng)則表現(xiàn)更好。
準確地說，2017年6小時的儲能系統(tǒng)在可以滿足74％的峰值電力需求，8小時儲能系統(tǒng)達到90％，而10小時存儲系統(tǒng)達到97％。
而這些只是一種歷史模擬，在實際使用中，電網(wǎng)運營商無法確切了解要多長時間才能滿足他們的峰值需求。
但是這里的機會是驚人的：6小時和8小時的電池儲能系統(tǒng)正在迅速進入商業(yè)部署，這并不是建立在儲能系統(tǒng)更長時間的突破上的任何假設。
這為峰值容量供應了一個新的范例：儲能通常是不是頻繁發(fā)生的峰值角色。隨著電池儲能系統(tǒng)承擔更多的這一角色，電網(wǎng)運營商可以維持那些電池儲能系統(tǒng)不能滿足的長時間峰值的天然氣資源。與此同時，需求方資源可以解決這些峰值需求，以減少實際要的發(fā)電量。
儲能占用多少業(yè)務？
運營的案例研究表明，在大多數(shù)情況下，采用適當規(guī)模的電池儲能可以替代天然氣發(fā)電廠。
那么這個市場有多大，儲能系統(tǒng)能夠占據(jù)多大的市場份額？
WoodMackenzie公司預測，未來10年內(nèi)將要20吉瓦的電力容量，其中大部分將在未來10年的中后期推出。
假設新容量遵循與現(xiàn)有容量相似的運行時間，那么可以預測，4小時電池儲能系統(tǒng)與平均運行時間少于4小時的天然氣發(fā)電廠運行時間相比更具成本效益。這相當于6.4吉瓦，占未來10年峰值容量的32％，而這些大部分市場機會將出現(xiàn)在加利福尼亞州、德克薩斯州和亞利桑那州。
而GTMResearch公司預計美國2018年將在所有應用中僅部署550兆瓦的儲能容量。
然而，在激進的情況下，8小時的儲能系統(tǒng)在經(jīng)濟上是可行的，并在未來10年內(nèi)將獲得電力容量的82％，即13.1吉瓦。
這對一切意味著什么？
這些是高層次的發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)實世界的推出中將會出現(xiàn)更多的混亂，儲能系統(tǒng)將不得不在市場上通過不同的規(guī)則和法規(guī)逐一進行競爭。
在美國一些州，公用事業(yè)部門已經(jīng)將儲能評估為一種潛在的峰值資源，而在其他情況下，該技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中沒有意義。
很明顯，天然氣發(fā)電不再是滿足峰值容量的唯一的選擇。它將保持對運行時間超過8小時峰值需求的主導地位，但短時間供應峰值電力的天然氣發(fā)電廠肯定會面對一些新的競爭，這可能會影響峰值需求上升的前景。
數(shù)據(jù)還表明，未來幾年建設新的峰值發(fā)電廠的公用事業(yè)公司應該審查電池儲能定價。電池儲能系統(tǒng)可能在這個市場競爭還沒有取得勝利，但它可能會接近。假如公用事業(yè)公司可以在峰值需求之外使用其他電網(wǎng)服務的儲能系統(tǒng)，則在經(jīng)濟性方面應該更加有利。
