登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
新能源供电的季节性是一个大问题,这需要很长时间的储能辅助。
(来源:微信公众号“储能观察” ID:EnergyStorage001 作者:David Leitch)
一份南澳建模报告显示,在风能和太阳能过剩时,电池和/或抽水蓄能所提供的4-10小时储能往往是满的;同样,在需求过剩时,它们又往往是空的。
这导致了人们对天然气或其等价物的需求,从而确保全部能源需求可以获得响应。
极为粗略的估算显示,固化成本约为12美元/MWh,其中大部分为天然气资本和运营成本。天然气发电量是既有的。
天然气提供了7.5%的能源。在这种情况下,南澳大利亚州的碳排放量会非常低。总体结果表明,随着可变可再生能源(VRE)渗透率的增加,即使电量流进流出各有其利益,在NEM范围内可能也需要一些长期储能。
在真正了解我们谈论的内容之前,对于研究储能时长要求的领域,我们还有很多工作要做。
风能和太阳能的季节性是一个大问题
最近,ITK公司研究了电池的发展前景。有越来越多的证据表明,公用事业电池在市场上找到了一席之地。
在美国,不知何故,附属服务和频率控制似乎并没有像在澳大利亚那样成为问题,电池时长开始变久。在美国顶尖公用事业公司NextEra Energy签署的2GW储能电池合同中,有许多合同都是时长4小时的电池合同。
但在澳大利亚,所有电网电池的时长都为2小时,或者更短。
图片来源:ITK
虽然Lakeland的实际储能时长确已达到约4小时,但我们忽略了数个位于昆士兰州的小型电池。
迄今为止,澳大利亚实质上承诺的总电量仅为逾500MW。过去12个月,NEM范围内的平均需求量略高于21GW。至2023年,电池可提供2.5%的电力。如果届时没有使用更多电池,大多数人应会颇感惊讶。
这些储能电池系统最显著的价值在于紧急调频控制,由于大多数应急事件只会持续数分钟,所以为实现这一目的而需要的时长非常短。
ITK做出了一个大胆的预测:鉴于电池和电网逆变器在频率控制方面的压倒性优势以及无可匹敌的“平滑”电池电流,电池和电网逆变器最终会成为NEM控制系统的基石。
本文是从成本最低、最大限度的减少未使用能源的角度来看待储能主要任务这一问题。而并不是研究个别电池或抽水蓄能运营商的发展前景,它们可能而且很可能拥有一套完全不同的因素。
可变可再生能源与需求之间的错配现象非常严重并会日益加重
此前,我们估算了2019年9月1日-2020年5月24日间,南澳大利亚州的现有风电和太阳能产能。
时段的选取是随意的。我们选中这一时段是因为它最近,此外,南澳大利亚州有61%的可变可再生能源(VRE),所以这是最接近澳大利亚未来发展的时段。
重复一下相关内容。在每小时均值的基础上,我们比较了VRE和需求。在此期间,VRE是需求的61%。为Portland铝冶炼厂供电的时间也包括在内。在这段短暂的期间内,冶炼厂的运行毫无问题。
在此期间,也未出现引人注目的惰转事故。下图中未显示电力进出情况及天然气份额。
图片来源:NEM Review
另一个重要的问题是,南澳大利亚州的平均需求峰值约为1.6GW,相对较小。与大样本相比,大多数小型样本更不稳定。
所以,我们这份南澳大利亚州分析很可能会高估NEM范围内存在的问题。在这一背景下,我们将VRE供应量提升了5/9=55%,以使VRE总产能等于总需求。这带来了以日平均值计算的、VRE过量和短缺的周期。
图片来源:NEM Review,ITK
之后笔者又谈到了持续时长“运行”,但有几个读者发私信告诉我,他们觉得缺少了这部分内容,实际也确实如此。
事实证明,这一期间的南澳大利亚州是研究储能时长的理想选择。这也再次提醒我们,总有很多、很多东西需要学习。
VRE和需求存在非常强的季节性
首先,我们简单累积了约8个月的、需求超过VRE的半个小时数据。也就是说,对于每一个连续的半个小时,我们会取需求和VRE之间的差值(如需求>VRE,则为正;如VRE>需求,则为负)。
然后将其与前一个半个小时的差值相加,以此类推,共12860个半个小时。
由此得出的图表类似一个大坝,大坝在干燥的月份里排空,然后又重新填满。
在图中,负数代表VRE超出需求的累计过剩量。图中显示,过剩量在九月份的季度里累积,在夏季逐渐耗尽,最后变成正数。VRE产出量设计为等同于该期间的总需求量。
图片来源:NEM Review
Snowy表示,目标是不仅在南澳大利亚州,而且在NEM周围利用这种模式。笔者知道存在很多关于Snowy的争论,但像这样的图表支持了Gordon Wymer的基本观点,即由于存在季节性储能和储能充电的需求,Snowy是为季节性使用而设计的。
接下来笔者将关注不足和多余的运行状况,但并不仅是只关注连续的半个小时,笔者还计算了每次运行的多余和不足的量。
例如,得出的一系列结果如图所示。
说的再清楚一些,图表显示,样本期内,需求量超过VRE产能的、连续两个半个小时的次数为12次。最后一栏显示,所有这两个半个小时间隔的累计不足量为841MWh,平均不足量为70MWh。
MW列显示的是每两个半个小时所需的平均功率,也为70MW。尽管存在一例超过180个半个小时的特例,但几乎所有的运行不足都低于45个半个小时。同样,大部分的运行多余也低于45个半个小时。运行情况共计90组。
然后,笔者将运行的平均功率要求与运行时长进行了对比,发现的联系是笔者未曾想到的。提出的新假设是,时长不足和所需电力之间的正相关度与晚间风力逐渐平息有关。
更长时间的失配需要更多的电力和能源
小幅差额反映的可能只是风、雨或云的暂时平息。风速快速下降时,可能会趋向于停留在一个较低水平,然后逐渐回升。
当这种情况在夜间出现、又没有太阳能弥补差额时,这种效应会特别明显。过剩时的情况也是如此。有人可能会提出更合理的解释(假设计算是正确的,但对笔者来说,这从来都不是必然的)。
举例来说,正好有四轮33个半个小时、需求持续超过供应的运行时段。其中一次是在2020年5月,这一时段的平均差额为313MW。
未加粗的原始数据表明,风速下降更为明显。
用储能填补空白
下一步是用储能填补空白。这才是真正开阔眼界的机会。
首先我们看一下所需的最大功率(MW)。从VRE超过需求到短缺值的最高值,下图将12817个半个小时进行了排序。数字显示,在约98%的时间里,1500MW都是足够的。
在这个较为业余的练习中,我们假设另外2%的半个小时是由单车健身爱好者完成的。实际上,所需的绝对最高功率超过了2500MW。
回到图4,挑战显而易见。在样本期的前半段,无论是抽水蓄能或是电池充电,VRE在大部分时间里都超过了需求,应该怎么办?在我们的封闭系统中,不存在电力输出。
同样,在下半年,需求超过VRE产能的净盈余会被抵消,导致充电机会少于供电机会。较短的储能时长需要较少的电力。因此,我们是从增加500MW/4小时电池开始的。
同样,简单起见,我们让这些电池的效率达到100%并分析它们完全放电的情况。它们的容量利用率(以每天1个完整循环,100%容量计)达到约60%,即使如此,4小时储能电池对累计电量盈余和短缺来说几乎没有差别。
在电池完全充电后,我们引入了10小时时长的500MW抽水蓄能。
这起到了一定的作用,但VRE资源的季节性非常强,这意味着即使储能电池在充满电的情况下, 10小时的储能时长也是远远不够的,无法避免出现需求超过供给的情况。
之后我们又假设有可以满足额外电力需求的足够的天然气产能。结果发现,所需的天然气发电量为2.5GW,
在这个分析中,我们忽略的另一个问题是约1.4TWh或7%的溢出电量。首次试验的结果总结如图所示。
资本支出数字只是ITK通过一些经验法则得出的数字。可以看到,抽水蓄能使用率太低,电池也是如此。即使不考虑燃料成本,天然气在资本成本中的占比也近一半。天然气供应量为1.38TWh,约占需求量的7.5%。
进行优化确实超出了本文范围,无论如何,单单优化南澳大利亚州的一个9个月期间是没有意义的。
尽管如此,一个出发点是将电池持续时长减少到比如1小时。另外,电池持续时长可以根据成本增加到10小时且无需抽水蓄能。
让我们减少电池的持续时长。在这个时间段内的这一模型中,降低电池持续时长会导致未使用的能源出现下降、提高所有资产的容量利用率、降低5亿美元总资本,但代价是燃气运营成本和碳排放量的小幅增长。
显然,我们还可以进行更多优化。最后,在这个特例中,我们可以对$/MWh固化成本进行极为粗略的估算。
为此,假设包括电池在内的所有固化资产都能维持20年,天然气运营成本是固定的80美元/MWh。
假设没有逻辑或计算错误(对于分析师来说,这是一个非常大的错误),最终得出的全寿期固化成本约为12美元/MWh。
我们马上可以发现,天然气几乎占总成本的80%,这表明,可以通过增加抽水蓄能的持续时长进行更多优化,但受制于上文中讨论的与季节性限制相关的机会问题。
不过,这项工作最初并不是为了开发一个经过优化的系统。相反,这只是一项对持续时间问题的早期研究。当然,还有更多的内容可以讨论,但对于过量的认知来说,已经足够了。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北京市政府参事、中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在2024中关村论坛年会期间表示,新能源的协同协调发展和互动式发展将是下一阶段中国新型能源体系发展的主基调。在28日国务院参事室主办的2024中关村论坛平行论坛——“创新驱动助力绿色发展论坛”上,欧阳明高表示,中国迎来新能源发展革命的爆发
北极星储能网讯,4月30日,华润电力发布《华润仙桃石岭储能电站16MW/32MWh扩建EPC总承包工程中标候选人公示》。第一中标候选人:许继电气股份有限公司,投标价格:20800000.00元,约为1.538元/Wh。(保留小数点后三位)第二中标候选人:中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司,投标价格:23887019.
近日,河北省发改委发布2023年河北省发展和改革委员会生态环境保护工作情况,其中提到,实施第三监管周期河北省级电网输配电价调整,逐步实现一般工商业与大工业电价同价。完善钢铁超低排放差别化电价政策,明确实施范围和加价标准。同时,开展风电光伏攻坚行动,实施抽水蓄能项目,推动氢能产业发展,
北极星储能网获悉,据中联宁波消息,近日,宁波院联合公司第三工业工程设计研究院承接了奥克斯集团投资建设的年产1.6万套新能源光风箱变及4.5GW储能设备生产项目设计。该项目位于浙江宁波前湾新区十二塘区域,总用地面积约270亩,总建筑面积约34.4万平米,建成后将用于新能源箱式变电站及储能系统设备
北极星储能网获悉,4月27日,广东华鳌合金材料有限公司10MWh工商侧储能电站项目在广东省鹤山市华鳌厂区举行了开工仪式。、此项目由由华夏新能投资、先控捷联电气股份有限公司承建,预计7月底前完成并网。该项目的工商业储能系统由46台100KW215KWh的储能一体柜以及高压一次、二次系统组合而成。这套系统
北极星储能网获悉,据恒安储能消息,2024年4月29日,江苏恒安储能科技有限公司(简称“恒安储能”)与辽宁省朝阳市北票经济技术开发区正式签订合作协议,宣布将在辽宁省朝阳市北票经开区共同建设一座年产10GWh的锌溴液流储能电池生产基地,一期计划建成投产2GWh。恒安储能与北票市人民政府、朝阳北票经
工业园区是工业经济发展的重要载体。为促进广东云浮工业园区高质量发展,《云浮市工业园区高质量发展促进条例》将于今年5月1日施行。云浮市人民政府副市长梁东海4月29日表示,该《条例》是广东首部专门规范工业园区建设发展的地方性法规,将为工业园区发展加强法治保障。《云浮市工业园区高质量发展促
北极星储能网讯,4月29日,广东省能源局发布关于科翔8GWH钠离子储能电池及相关产品项目节能报告的审查意见。根据公告显示,科翔8GWH钠离子储能电池及相关产品项目采用的主要技术标准和建设方案符合国家相关节能法规及节能政策的要求,原则同意该项目节能报告。项目主要建设内容包括:建设年产8GWh钠离
北极星储能网获悉,4月29日,国电电力湖南新能源开发有限公司储能租赁技术服务公开招标项目中标候选人公示发布,第一中标候选人为大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司,投标报价258.5856万元;第二中标候选人为永州协合能源科技有限公司,投标报价264.545万元。国电电力湖南新能源开发有限公司下属风雨
北极星储能网获悉,4月29日,吉林省能源局发布开展2024年新型储能项目入库工作的通知。通知明确,新型储能入库项目分为示范项目和重点项目,示范项目应具备建设条件好且预计在2025年底前投产。原文如下:吉林省能源局关于开展2024年新型储能项目入库工作的通知吉能储能〔2024〕96号各市(州)发展改革
4月28日,特斯拉发文称,将继续在中国深耕,在人工智能、电动车、储能等领域与行业共同发展,加速清洁能源与自动驾驶技术落地,把美好愿景变成现实。
北极星储能网讯,近日,湖南省人民政府办公厅发布关于印发《支持郴州市锂电新能源全产业链高质量发展的若干措施》的通知。全力支持郴州市把资源优势转化为产业优势,推进锂电新能源全产业链高质量发展。措施指出,培育产业集群。支持郴州市以锂电关键材料创新、尾矿尾渣资源化利用为基础,发展绿色含锂
北极星储能网获悉,据贵州志喜科技有限公司消息,4月29日下午,遵义市人民政府、华电(贵州)新能源公司与广州志喜科技公司在遵义市行政中心正式签署了战略合作协议。根据协议,广州志喜科技公司将投资约53亿元,在遵义市推进一个全钒液流储能全产业链项目,为华电(贵州)新能源公司的风电开发项目做
北极星储能网讯,4月26日上午,广东省佛山市顺德区招商局与广东安洋博创智能科技有限公司举行签约仪式,安洋智能的“智能化锂电池生产设备产业基地项目”落地北滘镇拓野零碳智造产业园。项目计划租用1.5万平方米厂房,投资额1亿元,固定资产投资额不少于1500万元,3年内累计经济贡献不低于3000万元。厂
北极星储能网获悉,据恒安储能消息,2024年4月29日,江苏恒安储能科技有限公司(简称“恒安储能”)与辽宁省朝阳市北票经济技术开发区正式签订合作协议,宣布将在辽宁省朝阳市北票经开区共同建设一座年产10GWh的锌溴液流储能电池生产基地,一期计划建成投产2GWh。恒安储能与北票市人民政府、朝阳北票经
近日,由无锡市检验检测认证研究院筹建的国家高端储能产品质量检验检测中心(江苏)获得国家市场监督管理总局批准成立(国市监检测函〔3034〕53号)。该中心是长三角地区唯一的“国字号”储能领域质检中心,填补了区域内“储能+氢能”检验检测能力空白。同时,检研院还获批建设江苏省市场监管重点实验
北极星储能网讯,4月29日,广东省能源局发布关于科翔8GWH钠离子储能电池及相关产品项目节能报告的审查意见。根据公告显示,科翔8GWH钠离子储能电池及相关产品项目采用的主要技术标准和建设方案符合国家相关节能法规及节能政策的要求,原则同意该项目节能报告。项目主要建设内容包括:建设年产8GWh钠离
据瑞浦兰钧消息,2024年4月29日,瑞浦兰钧与全球知名储能集成商POWIN于上海青山实业大厦正式签署12GWh问顶320Ah储能电芯合作框架协议POWIN总裁JeffreyWaters、技术总监MichaelBennett、市场高级副总裁DannyLu,瑞浦兰钧总裁曹辉博士、副总裁侯敏博士、储能事业部总经理刘思一行出席本次签约仪式,并对
储能产业成为一场旷日持久的生存淘汰赛已是行业共识。随着竞争日趋白热化,已有不少储能企业因成本过高、技术迭代缓慢、业务布局不当等而掉队。优胜劣汰是商业竞争的常态,在产品革新的节奏、市场开发的力度、技术路线的选择等方面,跟上市场同时抢占市场,也将成为接下来筛选优质储能企业的标准。动储
4月27日,第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF2024)在重庆国际博览中心盛大启幕。兰钧新能源展台现场络绎不绝,参观者的目光被兰钧储能和动力领域的新品牢牢吸引,324Ah、174Ah动力电芯及圆柱电池系统、ET电池系统作为本次展会的亮点展品广受赞赏。商储相共融价值释无遗27日下午,兰钧324Ah
4月29日下午,国轩高科在2023年度业绩说明会上表示,产能过剩是行业发展到一定阶段后自发进行的市场调整,其本质是劣质产能出清的过程,锂电池行业对产品的安全、品质、性能要求极高,高端和优质产能一直是稀缺的。
4月27日,第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF2024)在重庆国际博览中心拉开帷幕。天合储能(展位号:S5-T105)携全线天合芯产品首次亮相CIBF展台,同步展出新一代柔性储能电池舱Elemanta2和工商业智慧储能柜Potentia蓝海。全线天合产品闪耀登场天合芯,作为天合储能的核心产品系列,在本次重
4月24至26日,甘肃省水利厅会同水电水利规划设计总院在天津市组织召开甘肃张家川抽水蓄能电站建设征地移民安置规划审查会。会议评审并通过了《甘肃张家川抽水蓄能电站建设征地移民安置规划》,标志着甘肃张家川抽水蓄能电站征地移民前期工作圆满完成。甘肃省水利厅一级巡视员吴天临主持会议,水电水利
针对近年来河北省抽水蓄能项目开工建设增多、事故风险逐渐显现的特点,4月24日,华北能源监管局有关负责同志在石家庄主持召开河北省抽水蓄能企业安全管理座谈会,通报前期集中检查发现问题,部署建设施工安全风险防控工作。河北省能源局有关负责同志出席会议并讲话,华源电力等7家抽水蓄能企业参加了会
北极星电力网获悉,4月25日至26日,规划总院在昆明主持召开了云南省云县抽水蓄能电站预可行性研究报告审查会议。云县站点是抽水蓄能发展规划的“十六五”重点实施项目。受国投云南大朝山水电有限公司委托,昆明院开展了该电站预可行性研究阶段勘测设计和研究论证工作,本阶段对站址进行了比选,将上水
4月12日,江西省发改委发布关于江西遂川抽水蓄能电站项目核准的批复,江西遂川抽水蓄能电站项目总装机容量120万千瓦,安装4台单机容量30万千瓦的单级立轴混流可逆式水泵水轮发电电动机组,新建上水库、下水库、输水系统、发电厂房及开关站等建筑物,以及配套工程。项目总投资77.4亿元。江西省发展改革
北极星电力网获悉,南网储能发布2024年一季度报告,2024年第一季度,公司实现营业收入13.25亿元,同比减少5.96%;归属于上市公司股东的净利润2.85亿元,同比减少24.95%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润2.9亿元,同比减少23.62%;基本每股收益0.09元。
4月28日,中国能建葛洲坝二公司参建的江西省第二座抽水蓄能电站奉新抽水蓄能电站主体工程正式开工。奉新抽水蓄能电站位于江西省奉新县罗市镇、会埠镇,是国家和江西省“十四五”能源规划重点项目,电站为一等大(1)型工程,日调节纯抽水蓄能电站,总装机容量1200兆瓦,安装4台单机容量300兆瓦的单级立
日前,四川省装机规模最大的抽水蓄能项目,也是全球海拔最高的大型抽水蓄能电站——道孚抽水蓄能电站施工供电工程顺利开工,为电站“高能输出”奠定坚实基础。道孚抽水蓄能电站是《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》“十四五”期间重点实施项目,位于海拔4300米的四川省甘孜州道孚县,总装机容
北极星储能网获悉,据昆明市发展改革委消息,4月26日,云南省首个核准和开工建设的抽水蓄能项目——富民抽水蓄能项目正式开工。该项目位于云南省昆明市富民县,距昆明市直线距离约53公里。电站总装机140万千瓦,总投资92.66亿元,设计年平均发电量14.54亿千瓦时。项目建成后,主要承担电网调峰、填谷、
2024年4月18日至20日,新疆达坂城抽水蓄能电站可行性研究报告审查会议在乌鲁木齐召开。电站位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市达坂城区境内,距乌鲁木齐城区直线距离约85km。枢纽工程主要由上水库、下水库、输水系统、地下厂房及地面开关站等建筑物组成。上水库位于高崖子河左岸支沟哈克萨依沟中上部,下
4月26日,由中国电建“投建营”全产业链一体化开发的云南省首个抽水蓄能电站——云南富民抽水蓄能电站正式开工,保障云南电力系统安全稳定运行,促进滇中地区新能源消纳,为当地高质量发展积“蓄”强劲动能。云南富民抽水蓄能电站是国家“十四五”重点实施项目、云南省首个批复核准和开工建设的抽水蓄
4月23日,三峡建工在哈尔滨组织召开安徽石台抽水蓄能电站机组首次设计联络会。三峡建工董事长、党委书记李斌,副总经理、党委委员李志国,一级咨询胡伟明,哈尔滨电机厂董事长、党委书记王贵出席会议。会议通报了安徽石台抽水蓄能电站建设进展和相关合同执行情况,与会各方围绕机组现阶段设计成果、水
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!