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澳大利亞實現(xiàn)100萬家庭電池儲能系統(tǒng)目標對電力需求的影響
日期:2018-12-24   [復制鏈接]
責任編輯:wangya_tyf 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:澳大利亞工黨(ALP)制定了2025年實現(xiàn)100萬戶家庭用戶部署太陽能+儲能項目的目標。而實現(xiàn)這個目標,意味著對于其他形式可調(diào)度發(fā)電的投資可能對電池價格產(chǎn)生影響。


 
而研究機構(gòu)得出的主要見解是:

(1)澳大利亞的早上需求量比傍晚的峰值需求更為急劇,或者至少同樣得到強勁增長,參見圖5。

(2)澳大利亞能源市場運營機構(gòu)(AEMO)在家庭電池儲能系統(tǒng)使用電池方面進行假設(shè),儲能系統(tǒng)會在傍晚的高峰期放電,而在早上需求低谷期放電很少(見圖6)。如果這是正確的做法,并且在更大規(guī)模上發(fā)生,這將減少電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)在早上的電力需求,并使其電力斜坡更陡峭。

(3)但預計,如果事實證明是這種情況,則可以通過將系統(tǒng)調(diào)度,負責發(fā)送修改電池行為,或者通過改變使用時間定價在晚上而不是早上使用電池。

在許多層面上,電力和脫碳是一個至關(guān)重要的主題。煤炭是澳大利亞最大的出口產(chǎn)品,但終終取代。以石油應(yīng)用為例。10到12年前很難看到可行的替代方案,但是現(xiàn)在人們可以想象一個沒有煤炭、石油和天然氣的未來。

然而,其過渡成本是巨大的。盡管這種要求日益緊迫,但顯然還需要幾十年的時間進行過渡。人們?nèi)缃裨絹碓搅私馊蜃兣慕?jīng)濟影響,而這種損失將會遠遠超過了化石燃料向可再生能源過渡的成本。

以下對此進行介紹,首先:

家用電池儲能的應(yīng)用

對可用的家庭電池儲能系統(tǒng)激勵計劃的快速總結(jié)如下:
圖1電池支持方案

 
電池儲能系統(tǒng)范圍的峰值功率需要假設(shè)誰來控制和調(diào)度電池。正如AEMO發(fā)布的“2018機遇聲明”中所述,如果家庭用戶自己使用,他們不會關(guān)心太陽能+儲能系統(tǒng)在峰值期間的應(yīng)用情況,因為家庭用戶即使在晚上電力需求高峰時也不太可能消耗2kW以上的電能。

另一方面,如果控制和調(diào)度電池,它可能會在晚上峰值時以峰值功率(比如5kW)運行。電池只能持續(xù)放電90分鐘。

可能更現(xiàn)實的假設(shè)是,在沒有立法推動的情況下,只有10%的電池使用將受到系統(tǒng)控制。家庭用戶不太可能自愿放棄控制權(quán)。換句話說,電網(wǎng)套利(即不支付電網(wǎng)的電力費用)實際上相當于家用電池儲能系統(tǒng)可以50%的成本,平均而言不會被電力批發(fā)收入所補償。

使用數(shù)據(jù)庫來查看可用容量和額定峰值功率等較為粗略的指標。有些儲能系統(tǒng)具有額外的安裝成本,有些需要添加其他設(shè)備。

圖2家用電池儲能系統(tǒng)

在此以8kWh的電池儲能系統(tǒng)為例,而目前銷售偏向于更高容量的系統(tǒng),但有一些理由認為規(guī)模可能會下降,例如收入限制對補貼可用性的影響。同樣,如果電池價格變得更低,項目規(guī)模可能增加。如果平均容量為10-13kWh,那么說明的含義會更強。

期待2025年實現(xiàn)目標

在此假設(shè)澳大利亞工黨(ALP)實現(xiàn)了100萬個家庭用戶采用太陽能+儲能項目的目標。還假設(shè)電池規(guī)模和容量不變。那么其價格將如何變動?

預計電池儲能系統(tǒng)的安裝成本會下降。如果按成本衡量,澳大利亞用戶側(cè)儲能將處于行業(yè)領(lǐng)先地位。而電池價格將取決于全球生產(chǎn)率?,F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明生產(chǎn)率約為15%。

然而,在全球電池市場中,家用電池優(yōu)先級較低。汽車電池的生產(chǎn)如今是一個難題。在世界各地,開發(fā)電動汽車是大勢所趨。不僅如此,而且有充分理由認為家用電池與電動汽車電池具有不同的化學性質(zhì)。因此總的來說,預計澳大利亞的家用電池的價格將會以每年7%下降。

顯然,為每年20,000戶家庭用戶部署系統(tǒng)時,這將需要大量增長,才能達到100萬戶。

 
圖3 100萬戶家庭用戶電池儲能系統(tǒng)安裝計劃表

在這個模型中,主要由消費者支付的總投資為80億美元,可提供8GWh的儲能容量。即使沒有配置為電池儲能系統(tǒng)使用的電池,它們?nèi)匀贿_到大約2.2GW的裝機功率,或者與Snowy 2.0儲能項目規(guī)模差不多。根據(jù)假設(shè),如果2.2GW可以交付3.5小時,但Snowy 2項目可以運行175小時。如果電池都配置為儲能用途,那么其裝機容量為5.5GW,持續(xù)90分鐘。

投資80億美元實施的100萬戶家庭用戶電池儲能系統(tǒng)項目與60億美元的Snowy計劃相比,其中包括必需的輸電設(shè)施,因此可以將Snowy項目視為40億~50億美元的項目。

它們可以同時交付,但具有不同的目的。

重要的是,雖然其采用的電池工作壽命比Snowy項目的工作壽命短,但隨著時間的推移,通過簡單地更換電池就可以延長工作壽命。

由于收入固定和較低的利用率,輸電設(shè)施的費用會增加。實現(xiàn)100萬個家用電池儲能系統(tǒng)的目標將顯著降低輸電和電網(wǎng)的平均利用率。

在目前的收入模式下,電網(wǎng)有權(quán)收回資產(chǎn)回報率,并且其實際收入是固定的,唯一可以實現(xiàn)的方法是提高連接到電網(wǎng)的固定成本,或者提高使用費用。

然而,擴展電網(wǎng)的要求肯定會進一步下降,而所有關(guān)于住宅太陽能電池電壓過高的討論最終會變成空談。

平均負載和電池價格

雖然可以根據(jù)家庭用戶數(shù)量分配電池。但100萬個電池儲能系統(tǒng)的滲透率約為10%。當然,2025年家庭電池儲能系統(tǒng)總數(shù)可能會增加10%,但這里忽略了這一點,并沒有影響結(jié)果。

圖4澳大利亞各州的電池儲能系統(tǒng)的分配情況

考慮到總需求的年增長率為0.5%,并且作出假設(shè),即到2025年在太陽能用戶側(cè)儲能系統(tǒng)的增長,在三個主要區(qū)域的電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)進行預測如下:


圖5 2025年住宅太陽能發(fā)電設(shè)施的平均需求

在這張圖表中,QLD需求曲線在正午的時候是平的,而為住宅太陽能采用的電池儲能充電可能會增加正午的電力需求。同樣值得關(guān)注的是,在澳大利亞,它是最陡峭的早晨高峰期。

采用的電池放電曲線與澳大利亞能源市場運營機構(gòu)(AEMO在2018年的機會聲明中略有提升。



圖6 AEMO對家用電池儲能系統(tǒng)輸出的估計

根據(jù)圖4中估計的狀態(tài)總裝機容量按比例放大了充電放電曲線,并得到以下數(shù)據(jù):


圖7 家用電池儲能系統(tǒng)的總體影響

如果使用13kWh作為AEMO假設(shè),而不是假設(shè)的8kWh,那么其影響幾乎可以加倍。

而就數(shù)字而言,對電力需求的影響不大。在澳大利亞任何一個州,半小時的變化都不會超過5%。如果電池容量更大,情況就會改變。維多利亞州和南澳大利亞州受到的影響最大。

令人失望的一點是,如果電池確實具有充電/放電曲線。如上所述,它們會使早晨電力高峰變得更糟。這是因為電池儲能系統(tǒng)將在早上減少已經(jīng)很低的最低電力需求。

圖8配備和沒有配備電池的維多利亞州和南澳大利亞州的2025年的需求

原標題:澳大利亞實現(xiàn)100萬家庭電池儲能系統(tǒng)目標對電力需求的影響
 
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來源:中國儲能網(wǎng)
 
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