編者按:風(fēng)電和光伏發(fā)電都存在間歇性,若完全使用清潔能源,在幾乎沒有風(fēng)力或陽光的日子中可能會陷入無電可用的境地。所以氣候變化對儲能系統(tǒng)的影響很大。
德國儲能行業(yè)專家Björn Peters博士日前表示,在儲能商業(yè)案例分析中,需要將氣候模式作為主要變量,這可以顯示出儲能系統(tǒng)在哪些方面應(yīng)用更有意義,而在某些情況下這是一個關(guān)鍵決策。
例如,對于氣候干燥且陽光充足的偏遠礦山來說,與采用柴油發(fā)電機的電力相比,部署太陽能+儲能項目的商業(yè)案例可能更好。與此同時,在電網(wǎng)內(nèi)部,儲能系統(tǒng)可以為平衡間歇性可再生能源的短期波動提供價值。
但是,Peters博士的研究令決策者感到擔(dān)憂,他們希望完全依靠間歇性的可再生能源發(fā)電來實現(xiàn)歐洲的碳減排目標。但研究結(jié)果表明,假設(shè)在沒有化石燃料發(fā)電的情況下,在幾乎沒有風(fēng)力或陽光的日子中可能會陷入無電可用的境地。
他說,“建設(shè)抽水蓄能設(shè)施投資太大, 在商業(yè)上并不可行。而鋰離子電池儲能系統(tǒng)也無法完成這項工作。”他估計,即使全球可用的3000萬噸鋰資源全部生產(chǎn)鋰離池,滿足歐洲電力供應(yīng)也低了兩三個數(shù)量級,甚至無法實現(xiàn)全球電動汽車的需求,更不用說用來平衡電網(wǎng)。
Peters博士在一次主題為“利用天氣分析評估電網(wǎng)和住宅儲能業(yè)務(wù)案例”的會議上,介紹了對這一主題的研究和發(fā)現(xiàn)。他說:“我們必須進行氣候分析才能理解和利用儲能業(yè)務(wù)案例,否則就不能依賴取決于氣候發(fā)電的可再生能源。”
關(guān)于這個問題的理論
Peters表示,如何應(yīng)對無風(fēng)或陽光不足的問題對于低碳能源規(guī)劃來說是一個重要的問題。
(1)依賴潮汐能或地?zé)岬确情g歇形式的可再生能源可能會帶來高昂的成本,盡管后者可能會顯著減少取暖所需的能源。
(2)另一種選擇是將現(xiàn)有的化石燃料發(fā)電廠保持備用狀態(tài),并且只有在間歇性可再生能源失效時才啟動。這種選擇是可行的,但可能會花費數(shù)千億美元。此外,這需要廢棄現(xiàn)有的燃煤發(fā)電廠,而要保留或建設(shè)天然氣發(fā)電廠。隨著間歇性發(fā)電的增加,必須減少風(fēng)能和太陽能的比例,這種方法也非常浪費。
(3)Peters認為,在歐洲實現(xiàn)無碳電力的最佳方法是可再生能源與核能發(fā)電設(shè)施混合部署,盡管他堅決反對當(dāng)前的核反應(yīng)堆技術(shù)。
他說:“到目前為止,核反應(yīng)堆技術(shù)本質(zhì)上并不安全,而且其核廢料難以處理。”與其相反,他認為,歐洲必須采用熱核反應(yīng)堆技術(shù),這些技術(shù)在過熱時可以自動關(guān)閉,而產(chǎn)生的廢料只需要200年就會無害。
超高溫反應(yīng)堆的設(shè)計滿足了這些要求,并已在歐洲多個國家/地區(qū)建造,但未能在商業(yè)上成為主流。此外,全球核能產(chǎn)業(yè)正處于衰退中。例如,法國阿?,m(Areva)公司和日本東芝(Toshiba)公司這兩家最大的核電廠商目前陷入困境。美國核能經(jīng)濟咨詢集團表示,“在美國,由于財務(wù)狀況不佳,核電廠商正在減少運營,并不再建造新的核電站。”
為什么正確的能源組合對歐洲至關(guān)重要
解決歐洲未來能源結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn),不僅對歐洲重要,而對于世界其他地區(qū)也同樣重要。
Peters聲稱,正確處理這一問題對歐洲至關(guān)重要,如果遭受為期兩周的大面積停電,可能會使歐洲大陸回到“石器時代”,因為在停電兩周后,一切都會崩潰。
原標題:氣候變化對部署儲能系統(tǒng)帶來哪些影響?