中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：對(duì)現(xiàn)有電力線路和變電站進(jìn)行升級(jí)和延期可能是用于電力傳輸和電力分配的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最常見應(yīng)用。但是，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)還提供一系列解決方案，旨在最大限度地延長(zhǎng)輸電和配電 (T&D)基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命。這些電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）也被稱為輸電和配電 (T&D)資產(chǎn)優(yōu)化，旨在提高現(xiàn)有輸電和配電 (T&D)資產(chǎn)的效率和有效性，以便在給定的服務(wù)區(qū)域內(nèi)提供電力。因此確保這些系統(tǒng)可靠運(yùn)行對(duì)于在整個(gè)特定服務(wù)區(qū)域內(nèi)有效運(yùn)行電力至關(guān)重要。
調(diào)研機(jī)構(gòu)Navigant Research公司預(yù)計(jì)，到2027年，將為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)部署裝機(jī)容量為35.5GW的儲(chǔ)能系統(tǒng)。預(yù)計(jì)大約25%的儲(chǔ)能容量將直接解決輸電和配電 (T&D)問題。關(guān)鍵任務(wù)安裝要求系統(tǒng)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供高質(zhì)量的連續(xù)電力服務(wù)。大型數(shù)據(jù)中心、電信運(yùn)營(yíng)、金融服務(wù)中心、醫(yī)院和復(fù)雜制造業(yè)務(wù)等設(shè)施也迫切需要儲(chǔ)能系統(tǒng)。這一細(xì)分市場(chǎng)正在增長(zhǎng)，可以通過各種電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)拓?fù)浣鉀Q，這些拓?fù)淇梢蕴峁└哔|(zhì)量的電力。
目前，有各種特定的驅(qū)動(dòng)因素促使世界各地的電力公司部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，以改善輸電和配電 (T&D)基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)。本地電網(wǎng)條件和公用事業(yè)設(shè)施偏好對(duì)開發(fā)儲(chǔ)能系統(tǒng)推遲輸電和配電 (T&D)升級(jí)的可能性有重大影響。具體來說，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)有三個(gè)關(guān)鍵問題有助于緩解市場(chǎng)的壓力。
可靠性
無論是否部署儲(chǔ)能系統(tǒng)，公用事業(yè)公司追求可靠性改進(jìn)的主要驅(qū)動(dòng)力是需要提高其客戶的能源供應(yīng)可靠性。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通過避免本地中斷（可能源于部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力饋線）或斷開電力饋線并為客戶維持電源供應(yīng)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。提高可靠性是商業(yè)和工業(yè)（C＆I）行業(yè)客戶關(guān)注的問題，他們通常會(huì)高度重視可靠性，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)因停電造成重大財(cái)務(wù)損失。要了解電網(wǎng)中斷對(duì)客戶的影響，分析師和公用事業(yè)公司將計(jì)算電力失負(fù)荷價(jià)值(VOLL），它代表了一段時(shí)間內(nèi)停電的成本。對(duì)于客戶來說，這種方式成本最低，不會(huì)產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)影響。然而，根據(jù)Brattle 集團(tuán)2014年的一項(xiàng)研究，對(duì)于工業(yè)和商業(yè)（C＆I）行業(yè)來說，美國(guó)的電力失負(fù)荷價(jià)值(VOLL）估計(jì)平均約為20,000美元/MWh。隨著分布式能源和獨(dú)立能源采購(gòu)的成本效益不斷提高，使得大型公司能夠脫離當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電力供應(yīng)，而維持可靠的電力服務(wù)是電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的一個(gè)關(guān)鍵問題。
輸電線路擁塞和縮減
輸電線路擁塞是電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商面臨的一個(gè)常見問題。城市和農(nóng)村地區(qū)都可能出現(xiàn)輸電阻塞問題，可能由可再生能源或傳統(tǒng)能源發(fā)電驅(qū)動(dòng)。當(dāng)峰值需求期間的電力需求增加超過可用的傳輸容量時(shí)，就會(huì)造成擁塞。這個(gè)問題經(jīng)常是由于發(fā)電設(shè)施遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，輸電帶寬有限，無法將電從發(fā)電中心轉(zhuǎn)移到負(fù)荷中心。在峰值需求期間，輸電線路上的擁塞可能導(dǎo)致負(fù)載不足，輸電網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定以及負(fù)載服務(wù)設(shè)施的成本增加。盡管輸電網(wǎng)絡(luò)上的擁塞問題受到更多關(guān)注，但是當(dāng)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施無法滿足每個(gè)區(qū)域的峰值需求時(shí)，也可能在配電系統(tǒng)上發(fā)生擁塞。這種情況經(jīng)常因可變分布式發(fā)電（如太陽能光伏）的高度滲透而加劇，其中太陽能發(fā)電間歇性輸出導(dǎo)致電網(wǎng)邊緣電力需求的快速變化。
負(fù)荷增長(zhǎng)
近年來，美國(guó)和其他發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的總負(fù)荷增長(zhǎng)率已下降或保持平穩(wěn)增長(zhǎng)；然而，電網(wǎng)峰值需求期間的動(dòng)態(tài)仍在不斷演變。一些公用事業(yè)公司的總負(fù)荷增長(zhǎng)率正在下降，但其峰值需求卻在增長(zhǎng)。此外，許多國(guó)家地區(qū)的峰值需求持續(xù)時(shí)間也在不斷增長(zhǎng)，從傳統(tǒng)的2小時(shí)延長(zhǎng)到4小時(shí)，在某些地區(qū)甚至超過4小時(shí)甚至8小時(shí)。太陽能發(fā)電設(shè)施的普及率不斷上升，特別是在炎熱的氣候條件下，這一趨勢(shì)正在加劇。根據(jù)亞利桑那公用事業(yè)公司的調(diào)查報(bào)告，炎熱的夏季溫度超過100°F，加上晚上的太陽能發(fā)電量減少，整個(gè)電力系統(tǒng)的峰值需求時(shí)間將達(dá)到6到7小時(shí)，以滿足空調(diào)的使用需求。
哪種電池更適合？
還有一些關(guān)鍵的電池技術(shù)具有最佳特性，可以為關(guān)鍵負(fù)載提供服務(wù)。這些技術(shù)通過以下指標(biāo)進(jìn)行判斷：
?功率和能量密度
?壽命
?成本
?操作和維護(hù)要求
?物理尺寸/建筑要求
雖然有幾種技術(shù)在上述標(biāo)準(zhǔn)中具有吸引力，但有三種關(guān)鍵技術(shù)有望對(duì)備用電源市場(chǎng)產(chǎn)生重大影響。
鋰離子電池
鋰離子電池具有良好的功率和能量密度、循環(huán)效率和生命周期預(yù)期，使其特別適用于功率密集型關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用。鋰離子電池已成為電網(wǎng)規(guī)模和商業(yè)和工業(yè)儲(chǔ)能應(yīng)用的領(lǐng)先技術(shù)，通過大規(guī)模生產(chǎn)更具靈活性和可用性，使其比其他電池更具先進(jìn)性。近年來，包括LG化學(xué)、三星SDI、松下和比亞迪在內(nèi)的幾家主要供應(yīng)商迅速擴(kuò)大了生產(chǎn)能力，導(dǎo)致鋰離子電池產(chǎn)品成本下降。
液流電池
采用液流電池是有利的，因?yàn)榭梢酝ㄟ^在簡(jiǎn)單地添加更多的液體電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)能量的長(zhǎng)期儲(chǔ)存。這使得它們有利于低成本、長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能應(yīng)用。它們通常比鋰離子電池更安全，因?yàn)椴恍枰獰峁芾?。隨著時(shí)間的推移，它們的活性材料幾乎沒有消耗，這使得它們比其他類型的電池具有更大的壽命周期。許多液流電池使用廉價(jià)的材料，釩液流電池作為主要應(yīng)用的液流電池，使其優(yōu)勢(shì)得到了放大。
混合電池/化石燃料發(fā)電技術(shù)
混合電池-化石燃料發(fā)電技術(shù)作為電網(wǎng)或建筑資產(chǎn)尤其靈活，并且越來越多地被認(rèn)為是提高現(xiàn)有化石燃料電力系統(tǒng)的效率、靈活性和彈性的工具。以同樣的方式，混合動(dòng)力汽車使用電池來提高效率，并降低燃料消耗，與傳統(tǒng)電源集成的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以顯著節(jié)省燃料，同時(shí)提高系統(tǒng)的整體彈性。此外，立法機(jī)構(gòu)通常要求需要長(zhǎng)期保證電力的關(guān)鍵設(shè)施（例如，12小時(shí)、24小時(shí)或72小時(shí)的儲(chǔ)能需求）在現(xiàn)場(chǎng)配備柴油發(fā)電機(jī)。
利益相關(guān)者應(yīng)該做些什么準(zhǔn)備？
公用事業(yè)公司應(yīng)與供應(yīng)商和項(xiàng)目開發(fā)商合作，提供適合其客戶特定需求的解決方案。最可行的早期項(xiàng)目的容量可能較小，并且專門針對(duì)公用事業(yè)正在經(jīng)歷的輸電和配電 (T&D)問題。由于涉及的風(fēng)險(xiǎn)較低，問題較小，更有可能被公用事業(yè)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)接受。此外，供應(yīng)商應(yīng)專注于提供標(biāo)準(zhǔn)化的模塊化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以擴(kuò)展以滿足現(xiàn)在和未來項(xiàng)目所需的容量。通過模塊化系統(tǒng)從小規(guī)模項(xiàng)目開始，可以根據(jù)需要添加額外的容量。一旦公用事業(yè)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)用于輸電和配電 (T&D)推遲的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)感到滿意，小型模塊化系統(tǒng)將更容易在新的地點(diǎn)和新客戶的項(xiàng)目中部署。
儲(chǔ)能提供商需要確定如何構(gòu)建其業(yè)務(wù)模型以利用額外的收入流，同時(shí)確保核心輸電和配電 (T&D)優(yōu)化收益的可靠性。這一挑戰(zhàn)需要項(xiàng)目開發(fā)商和集成商、軟件提供商、公用事業(yè)和市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間的投入和協(xié)作，以確定最合適的解決方案。儲(chǔ)能行業(yè)的利益相關(guān)者應(yīng)積極參與持續(xù)的監(jiān)管流程，以確保充分了解該技術(shù)的全部?jī)?yōu)勢(shì)。
