能量储存

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hg8868皇冠下载的 2016年报告,21世纪基础设施:保持加州互联、电力供应和竞争力, 强调需要建立提高可靠性和弹性的智能电网, 支持增加可再生能源的生产和使用, 将能量储存, 这样就能减少温室气体的排放.

随着加州追求更加雄心勃勃的温室气体排放和可再生能源目标, 电网面临着新的挑战. 特别是, 可再生能源的可变性质, 这在很大程度上取决于什么时候有太阳,什么时候有风, 需要更多的关注,因为监管机构和政策制定者试图平衡电网,使电力需求与可用供应相匹配. 这种平衡对于避免可再生能源越来越多地不被使用(“减少”)的情况是至关重要的,因为发电超过了当前的需求.

致谢

这篇报道由Bushra Bataineh撰写, 斯坦福大学土木与环境工程博士研究生,专注于可持续设计与建造. 它的开发是由Sean Randolph管理的, 湾区委员会hg8868皇冠下载高级主任. Table Rock基础设施合作伙伴, hg8868皇冠下载顾问委员会成员, 赞助的生产. 研究所希望感谢附录A中提到的许多个人,他们提供了宝贵的信息和观点.

加州对可再生能源的承诺正在增长: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33%的目标提高到2030年的50%.
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尽管加州继续依赖传统的发电资源,如核能和化石燃料, 越来越多地使用可变的风能和太阳能, 同样,过度发电可能会影响电网.
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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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改善储能投资的两个主要建议是:(1)加强辅助服务的成本回收,以帮助稳定电网和(2)使表后储能更可调度.
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能量储存是管理平衡的关键, 可靠的, 和可持续的电网面对这些挑战.

本报告旨在对关于批量或网格级存储的讨论做出贡献. 人们普遍认为,大容量存储将在加州的能源存储组合和整体电网管理战略中发挥关键作用. 但对于需要的大容量存储的数量,以及如何最好地支持各种选项来满足这些需求,还缺乏明确的说明.

随着可再生能源的发展,对储能的需求和储能市场迅速增长, 能源政策, 温室气体减排目标影响到电网需要如何管理. 存储提供了一个清晰的解决方案, 允许储存多余的可再生能源, 不限制, 在过度繁殖时期, 然后释放以满足需求和不断增长的需求. 它还提供重要的辅助服务,以帮助稳定电网. 同时,合同结构和机制仍存在不确定性,无法确认先进储能技术所提供的全部价值, 有希望的可融资的市场机会正在出现.

政策转向长期采购, 更长的合同, 而批量存储的采购指令使得先进的抽水蓄能和压缩空气储能等技术具有吸引力. 而美国还没有建造先进的抽水蓄能项目, 已经提出了很多, 尤其是在加州. 最近圣地亚哥圣维森特500兆瓦闭环抽水蓄能项目的招标就是一个积极的迹象. 在现有的储能解决方案中,抽水蓄能仍然是全球安装量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,它可以在加州增长.

成本降低和技术进步带来了电化学存储, 如锂离子电池和流量电池, 更突出的是批量应用的技术组合. 具有部署速度快的优势, 电池存储也可以显著增加其贡献, 特别是如果能找到方法来聚集和调度可再生能源的生产.

有一套可用的技术, 现在的问题是,如何通过提高各类存储对投资的吸引力来加快部署.

缓慢和复杂的允许抽水蓄能, 还有电池成本将继续下降的假设, 公用事业主要投资于小型项目. 虽然这种方法是可以理解的, 策略应该关注具有长期潜力的策略,以提供大容量存储能力. 如果加州要确保其投资的可再生资源的全部利益,这是至关重要的, 并实现其气候和能源目标, 不会对纳税人造成过多负担.