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美國正在開發(fā)8個海上風電+儲能項目
日期:2019-07-09   [復制鏈接]
責任編輯:sy_wuwenbing 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:新英格蘭地區(qū)電力系統(tǒng)采用更多可再生能源,儲能系統(tǒng)、分布式能源(DER)和其他負載均衡策略將至關重要。對于美國東北部地區(qū)面臨的冬季電力供應可靠性挑戰(zhàn)而言,海上風能和儲能系統(tǒng)部署可能是比太陽能+儲能項目更適合,而資源的多樣性至關重要。

新英格蘭地區(qū)位于美國東北部,該地區(qū)的6個州開始制定各自海上風電部署目標,到2035年,該地區(qū)裝機總容量近18GW風電目標將投入使用。但是,這種間歇式發(fā)電方式將如何適應日益清潔能源組合?如何影響電力系統(tǒng)可靠性?以及該地區(qū)公用事業(yè)公司是否為進行更多的變革做好準備?人們對此仍然存在一些疑問。利益相關者表示,其答案這取決于海上風電和儲能系統(tǒng)的電力組合。

Navigant公司董事Lon Huber表示,“新英格蘭地區(qū)起初制定的目標達到可再生能源信用額度,無論發(fā)電情況、地點、間歇性是什么,但如今可再生能源滲透率變得過高。開發(fā)商需要獲得各種資源和價格信號來塑造他們產(chǎn)品,以處理每個地區(qū)的特定性。”

他表示,隨著新英格蘭地區(qū)電力系統(tǒng)采用更多可再生能源,儲能系統(tǒng)、分布式能源(DER)和其他負載均衡策略將至關重要。對于美國東北部地區(qū)面臨的冬季電力供應可靠性挑戰(zhàn)而言,海上風能和儲能系統(tǒng)部署可能是比太陽能+儲能項目更適合,而資源的多樣性至關重要。

美國公共電力和天然氣公司長島分公司(PSEG-LI)市場副總裁Paul Napoli說,“這些能源技術并沒有相互競爭,它們是互補的,并且將成為需求響應、負荷減少計劃、風電傳輸投資組合的一部分。投資組合的每部分都必須參與,這就是獲得成功的方式。”

海上風電+儲能的可靠性優(yōu)勢

Huber表示,需要一種零排放資源組合以保持電力高可靠性。最初,過度采購可再生能源并在必要時進行削減,這可能是成本最低的解決方案。水力發(fā)電和抽水蓄能可以填補電力缺口,而太陽能+儲能項目成為一種補充措施。

他說,“如果可以將其產(chǎn)生的電能傳輸?shù)诫娋W(wǎng)的話,海上風電似乎是一個明顯的選擇,因為在適當?shù)慕N恢茫梢詭椭鷿M足峰值需求。”

他補充說,正確的價格信號將使用成熟的能源技術,直接解決高峰需求,并應對非典型極端天氣事件。Huber表示,其中一個例子是馬薩諸塞州的清潔峰值標準(CPS),它將滿足峰值和負載需求。

Huber表示,到2030年,太陽能、陸上風電、海上風電、儲能系統(tǒng)將主導美國東北部地區(qū)可再生能源發(fā)展,而現(xiàn)有的化石燃料發(fā)電廠繼續(xù)在電力結構中發(fā)揮重要作用。

他說,“為了實現(xiàn)2050年無碳排放目標,需要逐步淘汰化石燃料發(fā)電設施,并且要求即使在極端氣候事件也不會影響可靠性。電力系統(tǒng)運營商需要了解可再生能源和其他技術如何發(fā)揮作用,并開始減小化石燃料發(fā)電的比例。”

美國儲能協(xié)會政策副總裁Jason Burwen對此表示認同,“電力可靠性不是能源之間進行選擇,而是在條件和限制之間進行選擇。”

Burwen說,“突破電力系統(tǒng)輸電到本地區(qū)域限制,需要新的輸電設施或本地可用資源,如果本地部署可再生能源發(fā)電設施,部署儲能系統(tǒng)可以提高可靠性。”

他表示,在沒有限制的地方,可以使用海上風電、陸上風電或太陽能設施,將它們與儲能系統(tǒng)配套部署,可以將可再生能源從可變電力資源轉換為可調(diào)度電力資源。

美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)研究科學家Andrew Mills表示,最近的研究表明,海上風電在美國東北海岸的電力可靠性明顯優(yōu)于陸上風電,因為其發(fā)電特性更適合更高的負荷。

Mills表示,勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)即將發(fā)布的關于太陽能、儲能、太陽能+儲能可靠性研究報告揭示了長時儲能對電力可靠性的重要性。在新英格蘭地區(qū),太陽能+儲能項目在冬季調(diào)峰系統(tǒng)的可靠性貢獻較低,而海上風電在冬季峰值需求時期的一致性為60%至75%,具有更高可靠性。

他表示,“研究還表明,增加儲能容量將會使需求高峰期變平并延長。當20%負載用電由儲能系統(tǒng)滿足時,可能需要10小時儲能時間才能獲得顯著可靠性。”

大西洋海岸海上風電開發(fā)經(jīng)理Doug Copeland表示,紐約可能是美國東北部地區(qū)增加電力基礎設施最困難的地方,這使其成為最適合部署海上風電+儲能項目的地方。

他表示,在美國東北部海岸之外,海上風電和輸電設施是任何資源組合的基礎,而儲能系統(tǒng)具有重要的價值。他說,“隨著越來越多海上風電設施在新澤西州上線運營,儲能系統(tǒng)可以減輕其電力系統(tǒng)的需求。對于電力系統(tǒng)需求緊張的紐約市,儲能需求將會更快到來。”

一些對此關注的利益相關者已經(jīng)制定了一些政策來刺激部署,并致力于擴大海上風電和儲能系統(tǒng)市場規(guī)模。

海上風電和儲能系統(tǒng)的興起

根據(jù)Lazard公司在2018年開展的調(diào)查,目前,海上風電的無補貼平準化發(fā)電成本(LCOE)為92美元/MWh,其投資成本為3,025美元/kW。相比之下,天然氣的平準化發(fā)電成本(LCOE)為41美元/MWh至74美元/MWh。

但根據(jù)全球風能理事會(GWEC)2019年4月的市場報告,歐洲和中國大力開發(fā)風力發(fā)電,使其電力價格在2018年分別降至61.56美元/MWh和51.48美元/MWh。

美國國家可再生能源實驗室(NREL)科學家Walt Musial表示,隨著開發(fā)規(guī)模不斷擴大,美國海上風電的價格可以與歐洲的價格相媲美。

這就是紐約州、新澤西州、馬薩諸塞州等地區(qū)設定了儲能系統(tǒng)和海上風電部署目標的原因,而馬里蘭州要求其可再生能源組合的一部分來自海上風電,并且對儲能系統(tǒng)提供30%的投資稅收抵免??的腋裰萦媱濋_發(fā)裝機容量為2GW海上風電,而緬因州和特拉華州目前也制定了鼓勵海上風電建設政策。

根據(jù)各州的要求,公用事業(yè)公司和開發(fā)商也在參與項目開發(fā)。

紐約州公用事業(yè)廠商愛迪生聯(lián)合電氣(ED)公司資源規(guī)劃經(jīng)理Aydemir Nehrozoglu表示,由于該州政府要求推動市場發(fā)展,該公司將在2020年12月前對300MW儲能設施進行招標。

該公司行業(yè)經(jīng)理Michael Harrington補充說,推動市場規(guī)模化可以縮小儲能成本與當前可用收入和收益之間的差距。

如今,海上風電+儲能部署規(guī)模正在迅速擴大。根據(jù)一份2019年6月的行業(yè)白皮書,目前美國正在開發(fā)8個海上風電+儲能項目,這些儲能項目總裝機容量為1958MW。

Lazard公司在2018年11月的調(diào)查中指出,使用4小時鋰離子電池儲能系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)模太陽能+儲能項目的無補貼平均成本為108美元/MWh至140美元/MWh,其投資成本為1,559美元/kW至2,162美元/kW。

Huber說, Lazard公司預測儲能系統(tǒng)成本將持續(xù)下降。預計到2022年,鋰離子儲能成本將下降28%,預計長時儲能的液流電池成本將下降38%至45%。

隨著大規(guī)??稍偕茉吹臐B透率上升,開發(fā)商和公用事業(yè)公司尋求平衡的資源組合,價格下降將變得非常重要。

建立正確的投資組合

Nehrozoglu表示,無論儲能市場發(fā)生什么變化,強制要求海上風電部署目標也將有助于推動輸電系統(tǒng)升級。

他說,在20世紀70年代以前建設的天然氣發(fā)電廠為長島一些地區(qū)提供電力服務,但仍供應不足。此外,新建輸電設施和天然氣管道將面臨許多挑戰(zhàn),由于存在660MW潛在電力需求,無法通過電池儲能系統(tǒng)滿足這些需求。

他說,“經(jīng)濟高效的能源解決方案將是新能源和傳統(tǒng)能源的混合,一些由公用事業(yè)公司擁有和運營,一些由第三方擁有和運營。而最難的問題是投資組合到底是什么。”

公用事業(yè)廠商Eversource公司清潔能源主管Charlotte Ancel表示,為了解決這個問題,該公司已經(jīng)與海上風電開發(fā)商Orsted公司建立了合作伙伴關系。

Ancel表示,Eversource 公司計劃部署一個25MW/38MWh電池儲能系統(tǒng),預計可以使普羅溫斯敦和科德角社區(qū)停電率降低50%。在Martha葡萄園部署的另一個5MW/20MWh儲能設施可以滿足高峰需求,并取代五臺柴油發(fā)電機。

她說,“最終,電池儲能系統(tǒng)將直接與海上風電、大型水電站或太陽能設施配套部署。隨著Eversource公司的配電系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為可以適應小型靈活資源(如電動汽車和智能恒溫器)的平臺,將提供巨大價值。”

美國公共電力和天然氣公司長島分公司(PSEG-LI)市場副總裁Paul Napoli說,美國海上風電開發(fā)商Deepwater Wind公司正在開發(fā)一個130MWSouthfork海上風電+儲能項目,該項目可以直接將電力供應到長島。該公司正在考慮采用新的輸電方式,建設分布式太陽能發(fā)電設施,并部署兩個裝機容量分別為5MW的電池儲能系統(tǒng),并采用負荷管理程序。

Napoli說,“這種新的負載服務方式是圍繞許多情況和可能性,以及傳統(tǒng)能源和新能源的組合而建立的。為了實現(xiàn)政策目標,所有資源必須協(xié)同工作,而獲得成功需要團隊的共同努力。”

原標題:1958MW!美國正在開發(fā)8個海上風電+儲能項目
 
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來源:中國儲能網(wǎng)
 
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