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EIA：儲能電池運營模式及其在電網中的作用

2018-01-20 22:20:11 電力市場研究　點擊量：評論 (0)

在過去三年中，美國的電力行業已經在電網中安裝了約700MW的電站級大型電池。截至2017年10月，這些電池約占美國電站級大型項目發電容量的0.0...

在過去三年中，美國的電力行業已經在電網中安裝了約700MW的電站級大型電池。截至2017年10月，這些電池約占美國電站級大型項目發電容量的0.06%。儲能電池的成本由哪些要素構成?儲能電池在電網中發揮了哪些作用?讓我們一起來看看吧!

美國能源信息署(EIA)發布的2016年“年度發電機報告”中涵蓋了有關電池容量，充放電速率，存儲技術類型，無功功率額定值，存儲技術類型和預期使用情況等儲能情況的詳細信息。

與其他儲能技術一樣，儲能電池可以在不同的時間分別作為能源供應商和消費者，從而形成成本與收入相結合的獨特運營模式，并與其他發電技術進行直接比較。

是否建設新電廠取決于其最初的建設成本和持續運營成本。盡管儲能電池項目的平均建設成本相對較低，但它們不是獨立的電源，必須購買其他發電機組為其充電，以及還要考慮充放電過程中的電能損失。

電池成本還取決于電池的技術特性，例如發電容量，這對于儲能系統可以從兩個方面來描述：

1.功率容量或額定容量：以MW為單位，是電池可持續發電的最大瞬時功率，即通常意義上的發電機功率;

2.能量容量：以MWh為單位，電池可充放總電能。

電池的持續放電時間是其能量容量與其功率容量的比例。短時間的供能電池設計是為了在很短的時間內提供電能，通常在幾分鐘到一個小時的時間內，而且每MW的建設成本通常較低。長時間的供能電池可以提供幾個小時的功率，每MW的成本也相對較高。

在收入方面，由于儲能電池的最佳性能受充電時間和循環次數的限制，電池的容量因數相對較低。不過，可以利用儲能電池的某些獨特性能，并將這些性能進行整合，從而提高經濟效益

美國各地在建和計劃建設的儲能電池容量

儲能電池在電網中發揮的作用包括：

1.維持電網供需平衡：儲能電池可以在多個時間尺度上(按秒、分、或小時)來維持電網供需平衡。可快速充電的儲能電池特別適合為電網提供輔助服務，如電網頻率調節等。

2.借助為電網調峰機會進行價格套利：儲能電池可以為電網調峰，使日負荷曲線趨于平緩，并通過在較低價格(或負價格)期間購買電能充電，之后在價格較高期間銷售電能，將部分電力需求從高峰時段轉移至其他時段，從而減少電網供電成本以及電網備用機組容量，進而從整體上使電價水平較低。

3.儲存及調整可再生能源發電：儲能電池可以減少可再生能源的浪費，儲存過剩的太陽能和風能發電，并在需要時將電能提供給電網或本地負載，這樣可以減少由于風電和太陽能發電過剩引起的批發市場負電價情況，以及在晚間用電高峰期出現的電價上漲情況。將儲能電池配置到太陽能和風能發電系統當中，可以使經營者更有預見性地統籌發電供電。

4.推遲電網大規模基礎設施投資：隨著電力需求的不斷增長，部分地區可能需要擴建電網，如升級變電站或建設額外的輸配電線路，以滿足負荷側的需求，這將花費數千萬美元。這個問題可以通過在電網關鍵位置安裝儲能電池解決，既可以減少電網投資成本，也可以滿足電網負荷側的需求，同時推遲電網大規模基礎設施投資。

5.降低終端用戶的用電費用：工、商業等大用戶電力消費者可以通過在電力需求高峰時使用儲能電池來降低他們的電力需求費用。

6.作為備用電源：儲能電池可以在停電期間為配電網、企業或家庭等用戶提供備用電能，以維持供電可靠性。儲能電池作為高級微電網配置的一部分，當微電網與電網部分隔離或臨時隔離形成孤島時，儲能電池可幫助其保持電能供應

來源：電力市場研究、珠海清英智能電網研究院