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电池储能将占据天然气发电厂峰值容量市场多少份额?

文章来源:中国储能网 点击量:9 时间:2018-06-04

中国储能网讯:电池储能系统如此迅速地成为一种可行的高峰电力资源,以至于人们很难知道接下来会发生什么。

像加利福尼亚州和亚利桑那州的监管机构已经转向使用电池储能系统,而不是采用传统的天然气发电厂来为用电高峰提供灵活的电力。他们认为这对遏制公用事业的主要成本动因,并且开发更清洁、更高效的电网至关重要。

储能行业认为这一趋势将会加速。尽管如此,电池储能系统并不能完成天然气发电厂所能做的一切。如果做得不好,快速转换到基于储能的峰值功率系统可能会造成漏洞。只有很少的数据表明如果峰值电厂如果更加普遍地转换成储能系统会发生什么。

与此同时,人们可以参考GTM Research公司储能总监Ravi Manghani最近的一份调查报告。他分析了天然气发电厂的运行时间数据,以估计储能系统可能取代的潜在峰值容量市场。

储能系统可以会超出人们的预料。它不能像天然气发电厂那样长时间运行,但是现在市场上可用的持续时间可以应对天然电发电厂的短时间峰值供电。储能系统的成本将持续下降将使其竞争力日益增强。

如果这项研究失败了,人们可以期待电力市场的转变以及电网基础设施的可再生能源的采用情况程度。

它可以完成这项工作吗?

与天然气峰值电厂相比,储能系统持续的时间较短。这是主要的差异,只要天然气持续供应,就会持续产生峰值电力。但是在一定期限内,储能系统可以安全提供峰值容量。

电池储能系统的放电速度比天然气发电厂要快。它们运行时不会有碳排放,因此储能系统可以比天然气工厂更加密集的电力负载的应用。

商业上可用的储能技术能够提供足够的峰值功率来有效替代天然气发电厂吗Manghani发现,并非总是如此,但对于大量的案例来说,Wood Mackenzie计算出在接下来的二十年中峰值发电厂平均容量系数将在6-5%之间。

然而,一年中的总时间与天然气发电厂启动时的运行时间无关。为了分析这一点,Manghani从四台天然气燃气轮机中抽取了一年的运行数据:其中两台具有代表美国燃气轮机容量109千兆瓦特性的特点,其中一台位于风力发电量较多的德克萨斯州,另一座位于太阳能发电量较多的加利福尼亚州。

例如,俄亥俄州的特洛伊能源工厂在2017年启动了46次,平均每次启动提供5.2小时的电力,但有8次启动时间超过8小时,3次启动超过10小时。加利福尼亚的发电厂14次启动的每次持续时间超过8小时,8次启动的持续时间超过10小时。

然后Manghani将这些操作模式与不同的锂离子电池储能系统进行比较,以确定它们是否能够持续提供这么长的时间的电力。

毫不奇怪,当今市场上常见的四小时电池储能系统的表现并不好,它们很难满足2017年天然气发电厂所遇到的大部分电力高峰,而将电池储能规模扩展到6小时、8小时的储能系统则表现更好。

准确地说,20176小时的储能系统在可以满足74%的峰值电力需求,8小时储能系统达到90%,而10小时存储系统达到97%。

而这些只是一种历史模拟,在实际使用中,电网运营商无法确切知道需要多长时间才能满足他们的峰值需求。

但是这里的机会是惊人的:6小时和8小时的电池储能系统正在迅速进入商业部署,这并不是建立在储能系统更长时间的突破上的任何假设。

这为峰值容量提供了一个新的范例:储能通常是不是频繁发生的峰值角色。随着电池储能系统承担更多的这一角色,电网运营商可以维持那些电池储能系统不能满足的长时间峰值的天然气资源。与此同时,需求方资源可以解决这些峰值需求,以减少实际需要的发电量。

储能占用多少业务?

运营的案例研究表明,在大多数情况下,采用适当规模的电池储能可以替代天然气发电厂。

那么这个市场有多大,储能系统能够占据多大的市场份额?

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Wood Mackenzie公司预测,未来10年内将需要20吉瓦的电力容量,其中大部分将在未来10年的中后期推出。

假设新容量遵循与现有容量相似的运行时间,那么可以预测,4小时电池储能系统与平均运行时间少于4小时的天然气发电厂运行时间相比更具成本效益。这相当于6.4吉瓦,占未来10年峰值容量的32%,而这些大部分市场机会将出现在加利福尼亚州、德克萨斯州和亚利桑那州。

GTM Research公司预计美国2018年将在所有应用中仅部署550兆瓦的储能容量。

然而,在激进的情况下,8小时的储能系统在经济上是可行的,并在未来10年内将获得电力容量的82%,即13.1吉瓦。

这对一切意味着什么?

这些是高层次的发现,在现实世界的推出中将会出现更多的混乱,储能系统将不得不在市场上通过不同的规则和法规逐一进行竞争。

在美国一些州,公用事业部门已经将储能评估为一种潜在的峰值资源,而在其他情况下,该技术在电网规划中没有意义。

很明显,天然气发电不再是满足峰值容量的唯一的选择。它将保持对运行时间超过8小时峰值需求的主导地位,但短时间提供峰值电力的天然气发电厂肯定会面临一些新的竞争,这可能会影响峰值需求增长的前景。

数据还表明,未来几年建设新的峰值发电厂的公用事业公司应该审查电池储能定价。电池储能系统可能在这个市场竞争还没有取得胜利,但它可能会接近。如果公用事业公司可以在峰值需求之外使用其他电网服务的储能系统,则在经济性方面应该更加有利。(中国储能网独家编译,转载请注明来源,违者必究)