使用鋰離子電池儲存太陽能技術(shù)真的能實現(xiàn)嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-14 23:30
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通過儲能設施，來減少用電高峰期的高價電費支出，是加拿大表后儲能市場得以發(fā)展的重要原因。
近年來，在安大略省，由于全網(wǎng)調(diào)節(jié)費(GA：GlobalAdjustment)制度和工業(yè)保護倡議(ICI)，表后儲能市場有了新的發(fā)展趨勢，一些用戶在用電高峰期減少了用電需求。
依據(jù)安大略省政府2005年制定的GA(全網(wǎng)調(diào)節(jié)費)制度，工業(yè)用戶需繳納大額電費。GA是為了解決“缺錢”問題(即市場收入不足以支付一定的固定容量成本)而設置的制度。電力現(xiàn)貨價格下跌導致GA增加，反之則減少。多年來，安大略省的GA費用大幅增長，從2006年的7億美元(占總供電成本的8%)增長到2017年的119億美元(占總供電成本的80%以上)。
根據(jù)工業(yè)保護倡議(ICI)，阿爾伯塔省對大型工業(yè)消費者(A級)的全網(wǎng)調(diào)節(jié)費(GA)分配，取決于他們在過去12個月內(nèi)對該省前五個高峰需求小時的貢獻，而剩余的GA成本則按耗電量比例轉(zhuǎn)移給其它消費者(B級)。
為了將GA費用降到最低(在某些情況下，這可能遠遠超過電價)，A級消費者受到激勵，通過減少生產(chǎn)或自備電廠(包括儲能)，將消費從高峰時間(或他們預期的高峰時間)轉(zhuǎn)移出去。因此，安大略省經(jīng)歷了一段“淘金熱”，許多本地和國際儲能企業(yè)追逐GA費用支出最大的商業(yè)和工業(yè)用戶。
公用設施建設
在省級采購之外，一些安大略公用事業(yè)公司正在引導不同的儲能技術(shù)參與到多種場景應用之中。他們迄今為止的經(jīng)驗證明，儲能技術(shù)有潛力成為管理峰值負荷、調(diào)節(jié)電壓頻率、確保可再生能源發(fā)電的可靠性以及創(chuàng)建更靈活輸配電系統(tǒng)的綜合工具。
許多公用事業(yè)公司還建議相關成本成為基礎電價的一部分。而對于客戶來說，儲能可能是降低與峰值能源需求相關成本的有用工具。
例如，安大略省多倫多水電公司和其合作伙伴做了幾個試點。其中一個儲能項目用來測試水下壓縮空氣儲能的電網(wǎng)效益，該項目側(cè)重于驗證備用電源、轉(zhuǎn)移負荷和緩解輸配電擁堵的能力;而另一個項目是開發(fā)一種安裝在電桿上的解決方案，在非高峰時段充放電力，通過對智能電表數(shù)據(jù)的自動響應來提高其可靠性。這套系統(tǒng)的優(yōu)勢包括負載均衡、基礎設施升級延遲和靈活操作等。
同樣，安大略第一電力公司(HydroOne)也在該省運行了一個飛輪儲能系統(tǒng)，用來調(diào)節(jié)一個20MW風電場和奧沙瓦電力公司引起的電壓波動。他們的合作伙伴還開發(fā)了一個項目，允許奧沙瓦市的家庭在家使用太陽能，并使用鋰離子電池儲存太陽能，從而將能源需求從高峰轉(zhuǎn)移到非高峰，并在停電時提供備用電源。
在阿爾伯塔省，阿爾伯塔公用事業(yè)委員會(AUC)批準了一個抽水蓄能項目。當電力需求較低時，水將從較低的水庫抽到較高的水庫。當需要電力時，例如在用電高峰期或低風期，以向阿爾伯塔南部的風力發(fā)電場供電時，水將被允許流回較低的水庫，并驅(qū)動渦輪機發(fā)電。
儲能、分布式發(fā)電和偏遠社區(qū)
在分布式能源中布置儲能設施可以提高供電保障，并應對突發(fā)事件。例如，在孤島情況下(加拿大許多偏遠的北部社區(qū)實際上是“孤島”)，當系統(tǒng)的一部分由于停機而與主電網(wǎng)斷開連接時，蓄電池可以快速反應以維持供電。
此外，當在用電高峰時將儲存的電力注入電網(wǎng)，系統(tǒng)峰值負荷會減少，從而減輕變電站關鍵設備的壓力，這將延長相關資產(chǎn)的使用壽命，以延緩新的投資建設。
卑詩省水電公司(BCHydro)的1MW電池儲能設施是一個成功的例子。它位于該省的兩個偏遠山區(qū)，用于分布式發(fā)電場景(這是一個令人鼓勵的先例，表明非水力發(fā)電的儲能仍可以在擁有大量水力資源的地方占有一席之地)。
2013年以前，位于卑詩省東庫特奈山區(qū)的金山鎮(zhèn)和菲爾德鎮(zhèn)，長期遭受供電保障不足的困擾。這兩個小鎮(zhèn)都從卑詩省水電公司的金山變電站獲得電力，該變電站使用四條徑向配電饋線為金山鎮(zhèn)及其周邊地區(qū)供電。
菲爾德鎮(zhèn)位于金山鎮(zhèn)東部約50公里處，由金山變電站一條25千伏支線供電。由于菲爾德鎮(zhèn)所在的約霍國家公園山高林密，一到冬天，天氣寒冷，大雪紛飛，該輸電線經(jīng)常會長時間停電，崎嶇的地形也使得工作人員很難找到故障并恢復供電。
加拿大許多地區(qū)緯度奇高，四季苦寒，儲能是有效保障電力供應的解決方案之一。
2010年初，卑詩省水電公司預測到2013—2014年冬季時，該地區(qū)的負荷峰值將超過變電站容量。于是，該公司與加拿大自然資源公司合作，在這些地區(qū)安裝了充放7個小時的電池儲能系統(tǒng)。自2013年部署以來，它們在該地區(qū)高峰需求期間有效降低了系統(tǒng)負荷，還將變電站變壓器升級推遲了兩年。
目前，加拿大許多遙遠的北方原住民社區(qū)，也在積極考慮采用可再生能源發(fā)電和儲能相結(jié)合的電力供應，以此減少對柴油發(fā)電機的依賴。他們所需的柴油需要空運，不僅成本高昂，在低溫環(huán)境中還容易產(chǎn)生斷電等故障。
近年來，在安大略省，由于全網(wǎng)調(diào)節(jié)費(GA：GlobalAdjustment)制度和工業(yè)保護倡議(ICI)，表后儲能市場有了新的發(fā)展趨勢，一些用戶在用電高峰期減少了用電需求。
依據(jù)安大略省政府2005年制定的GA(全網(wǎng)調(diào)節(jié)費)制度，工業(yè)用戶需繳納大額電費。GA是為了解決“缺錢”問題(即市場收入不足以支付一定的固定容量成本)而設置的制度。電力現(xiàn)貨價格下跌導致GA增加，反之則減少。多年來，安大略省的GA費用大幅增長，從2006年的7億美元(占總供電成本的8%)增長到2017年的119億美元(占總供電成本的80%以上)。
根據(jù)工業(yè)保護倡議(ICI)，阿爾伯塔省對大型工業(yè)消費者(A級)的全網(wǎng)調(diào)節(jié)費(GA)分配，取決于他們在過去12個月內(nèi)對該省前五個高峰需求小時的貢獻，而剩余的GA成本則按耗電量比例轉(zhuǎn)移給其它消費者(B級)。
為了將GA費用降到最低(在某些情況下，這可能遠遠超過電價)，A級消費者受到激勵，通過減少生產(chǎn)或自備電廠(包括儲能)，將消費從高峰時間(或他們預期的高峰時間)轉(zhuǎn)移出去。因此，安大略省經(jīng)歷了一段“淘金熱”，許多本地和國際儲能企業(yè)追逐GA費用支出最大的商業(yè)和工業(yè)用戶。
公用設施建設
在省級采購之外，一些安大略公用事業(yè)公司正在引導不同的儲能技術(shù)參與到多種場景應用之中。他們迄今為止的經(jīng)驗證明，儲能技術(shù)有潛力成為管理峰值負荷、調(diào)節(jié)電壓頻率、確保可再生能源發(fā)電的可靠性以及創(chuàng)建更靈活輸配電系統(tǒng)的綜合工具。
許多公用事業(yè)公司還建議相關成本成為基礎電價的一部分。而對于客戶來說，儲能可能是降低與峰值能源需求相關成本的有用工具。
例如，安大略省多倫多水電公司和其合作伙伴做了幾個試點。其中一個儲能項目用來測試水下壓縮空氣儲能的電網(wǎng)效益，該項目側(cè)重于驗證備用電源、轉(zhuǎn)移負荷和緩解輸配電擁堵的能力;而另一個項目是開發(fā)一種安裝在電桿上的解決方案，在非高峰時段充放電力，通過對智能電表數(shù)據(jù)的自動響應來提高其可靠性。這套系統(tǒng)的優(yōu)勢包括負載均衡、基礎設施升級延遲和靈活操作等。
同樣，安大略第一電力公司(HydroOne)也在該省運行了一個飛輪儲能系統(tǒng)，用來調(diào)節(jié)一個20MW風電場和奧沙瓦電力公司引起的電壓波動。他們的合作伙伴還開發(fā)了一個項目，允許奧沙瓦市的家庭在家使用太陽能，并使用鋰離子電池儲存太陽能，從而將能源需求從高峰轉(zhuǎn)移到非高峰，并在停電時提供備用電源。
在阿爾伯塔省，阿爾伯塔公用事業(yè)委員會(AUC)批準了一個抽水蓄能項目。當電力需求較低時，水將從較低的水庫抽到較高的水庫。當需要電力時，例如在用電高峰期或低風期，以向阿爾伯塔南部的風力發(fā)電場供電時，水將被允許流回較低的水庫，并驅(qū)動渦輪機發(fā)電。
儲能、分布式發(fā)電和偏遠社區(qū)
在分布式能源中布置儲能設施可以提高供電保障，并應對突發(fā)事件。例如，在孤島情況下(加拿大許多偏遠的北部社區(qū)實際上是“孤島”)，當系統(tǒng)的一部分由于停機而與主電網(wǎng)斷開連接時，蓄電池可以快速反應以維持供電。
此外，當在用電高峰時將儲存的電力注入電網(wǎng)，系統(tǒng)峰值負荷會減少，從而減輕變電站關鍵設備的壓力，這將延長相關資產(chǎn)的使用壽命，以延緩新的投資建設。
卑詩省水電公司(BCHydro)的1MW電池儲能設施是一個成功的例子。它位于該省的兩個偏遠山區(qū)，用于分布式發(fā)電場景(這是一個令人鼓勵的先例，表明非水力發(fā)電的儲能仍可以在擁有大量水力資源的地方占有一席之地)。
2013年以前，位于卑詩省東庫特奈山區(qū)的金山鎮(zhèn)和菲爾德鎮(zhèn)，長期遭受供電保障不足的困擾。這兩個小鎮(zhèn)都從卑詩省水電公司的金山變電站獲得電力，該變電站使用四條徑向配電饋線為金山鎮(zhèn)及其周邊地區(qū)供電。
菲爾德鎮(zhèn)位于金山鎮(zhèn)東部約50公里處，由金山變電站一條25千伏支線供電。由于菲爾德鎮(zhèn)所在的約霍國家公園山高林密，一到冬天，天氣寒冷，大雪紛飛，該輸電線經(jīng)常會長時間停電，崎嶇的地形也使得工作人員很難找到故障并恢復供電。
加拿大許多地區(qū)緯度奇高，四季苦寒，儲能是有效保障電力供應的解決方案之一。
2010年初，卑詩省水電公司預測到2013—2014年冬季時，該地區(qū)的負荷峰值將超過變電站容量。于是，該公司與加拿大自然資源公司合作，在這些地區(qū)安裝了充放7個小時的電池儲能系統(tǒng)。自2013年部署以來，它們在該地區(qū)高峰需求期間有效降低了系統(tǒng)負荷，還將變電站變壓器升級推遲了兩年。
目前，加拿大許多遙遠的北方原住民社區(qū)，也在積極考慮采用可再生能源發(fā)電和儲能相結(jié)合的電力供應，以此減少對柴油發(fā)電機的依賴。他們所需的柴油需要空運，不僅成本高昂，在低溫環(huán)境中還容易產(chǎn)生斷電等故障。
