據(jù)外媒報道,致力開發(fā)長時儲能系統(tǒng)的美國初創(chuàng)廠商Form Energy公司日前簽署了其首個提供電網(wǎng)規(guī)模儲能項目合同。該公司聲稱,這一項目將采用一種持續(xù)放電時間超長的“水基空氣電池”,而且其強(qiáng)大的儲能功能將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其他電池產(chǎn)品。
美國儲能行業(yè)一些專家和麻省理工學(xué)院科學(xué)家于2017年底共同創(chuàng)立了Form Energy公司,以解決清潔能源中最棘手的問題之一:如何在用戶需要時隨時提供可再生能源產(chǎn)生的電力。
Form Energy公司創(chuàng)始人之一,特斯拉公司原儲能業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)人Mateo Jaramillo當(dāng)時認(rèn)為實現(xiàn)這一目標(biāo)可能需要長達(dá)十年的開發(fā)和研究。但是可再生能源的廣泛應(yīng)用和Form Energy公司開發(fā)的長時儲能技術(shù)的進(jìn)展都比其預(yù)期的還要快。
明尼蘇達(dá)州第二大公用事業(yè)廠商Great River Energy公司日前證實,該公司將嘗試采用Form Energy公司的長時儲能技術(shù)。盡管當(dāng)今市場上的鋰離子電池儲能系統(tǒng)的持續(xù)放電時間通常為4個小時,但Form公司裝機(jī)容量為1MW儲能單元的持續(xù)放電時間為150個小時,這對于儲能行業(yè)來說是一個前所未有的成就。
公用事業(yè)廠商Great River Energy公司風(fēng)力發(fā)電設(shè)施將配套部署Form Energy公司首款長時儲能系統(tǒng)
Great River Energy公司日前發(fā)布了逐步淘汰燃煤發(fā)電設(shè)施的計劃,并計劃部署裝機(jī)容量1.1GW的電力發(fā)電設(shè)施,以擴(kuò)大了市場采購量,從而實現(xiàn)采用95%清潔能源的電力組合,該公司希望通過部署長時儲能系統(tǒng)消除風(fēng)力發(fā)電的間歇性。
該公司總裁兼首席執(zhí)行官David Saggau在新聞發(fā)布會上說:“長期儲能技術(shù)對于將來在極端條件下(例如熱浪或極地渦流)保持電網(wǎng)可靠性至關(guān)重要?!?/p>
Form Energy公司一直在致力于開發(fā)“基本負(fù)荷可再生能源”或“雙向發(fā)電廠”的儲能技術(shù)。該公司獲得了Breakthrough Energy Ventures、Macquarie Capital、意大利石油巨頭Eni集團(tuán)以及Prelude Ventures等投資商提供超過5000萬美元投資。
這是該公司簽署的第一個電網(wǎng)規(guī)模的協(xié)議,而該公司開發(fā)的這項長時儲能技術(shù)將走出實驗室,與一個電網(wǎng)規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施配套部署,并預(yù)計將在2023年底開通運(yùn)營。
Form Energy公司的第一筆電網(wǎng)規(guī)模交易
達(dá)成這筆交易比較偶然。Form Energy公司總裁Ted Wiley在2018年春季舉辦的一場研討會上,對有關(guān)長時儲能技術(shù)如何與可再生能源發(fā)電設(shè)施配套部署發(fā)表了演講。而能源開發(fā)商Great Rriver Energy公司副總裁兼首席電源官Jon Brekke也參加此次會議。雙方在會后就長時儲能系統(tǒng)如何在明尼蘇達(dá)州電力系統(tǒng)發(fā)揮作用進(jìn)行了溝通和探討。明尼蘇達(dá)州風(fēng)力資源豐富,但也有風(fēng)力不足的時期(例如極地漩渦),因此風(fēng)力發(fā)電具有間歇性缺點。
雙方通過有效溝通之后決定開展合作,以分析Great Rriver Energy公司的能源組合在維持供應(yīng)可靠性的同時,安全關(guān)閉其燃煤發(fā)電廠所需條件。
Great Rriver Energy公司在北達(dá)科他州運(yùn)營的Coal Creek燃煤發(fā)電廠的裝機(jī)容量為1,151MW,約占該公司能源組合的一半,并產(chǎn)生大部分的碳排放量。盡管該發(fā)電廠的燃料來自附近的一個褐煤煤礦,顯著降低了運(yùn)輸成本,但該發(fā)電廠仍難以在以可再生能源發(fā)電和天然氣發(fā)電為主導(dǎo)的電力市場中競爭。
Saggau說:“Coal Creek燃煤發(fā)電廠的發(fā)電成本遠(yuǎn)高于市場估價。”他補(bǔ)充說,該公司曾經(jīng)考慮將其出售,但并沒有找到承購方,因此在近日宣布將在2022年下半年關(guān)閉Coal Creek燃煤發(fā)電廠。
Wiley說,“當(dāng)我們考慮降低能源產(chǎn)品組合的碳排放以及在成本方面更有利的時候,這自然與Form Energy公司的目標(biāo)保持了一致,該公司致力于通過運(yùn)營風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電設(shè)施更好地滿足電網(wǎng)中用戶的所有需求?!?/p>
Form Energy公司尋求一種既能保證提供可靠電力,又能實現(xiàn)低成本和高回報的能源。Form Energy公司采用Jaramillo所稱的“復(fù)雜協(xié)同優(yōu)化”分析技術(shù)模擬高度可變的電力系統(tǒng)的Formware專用程序。
在比較了鋰離子電池儲能系統(tǒng)、Form Energy公司儲能技術(shù)以及其他儲能系統(tǒng)之后,Great Rriver Energy公司最終決定采用Form Energy公司150小時長時儲能系統(tǒng)。
Form Energy公司并未分享其技術(shù)更多細(xì)節(jié),但表示,該儲能項目將部署在現(xiàn)有燃煤發(fā)電廠的公用設(shè)施附近,占地面積約一英畝,將在混凝土地基上建設(shè)一個可以防風(fēng)雨的封閉系統(tǒng),但并沒有采用鋰離子電池儲能項目典型的集裝箱設(shè)施。此外據(jù)悉,該儲能系統(tǒng)的工作壽命可達(dá)20年以上。
鋰離子電池的“超低成本”競爭
Jaramillo說,F(xiàn)orm Energy公司的這個儲能系統(tǒng)每個儲能單元裝機(jī)容量為1MW,這意味著在將來的項目擴(kuò)展中不需要重新設(shè)計系統(tǒng)。
Form Energy公司的長期發(fā)展前景在一定程度上取決于其儲能系統(tǒng)與鋰離子電池儲能系統(tǒng)的成本比較,而幾家長時儲能初創(chuàng)公司由于鋰離子電池儲能系統(tǒng)成本迅速下降而難以競爭。
Jaramillo說,“我們希望在成本上能與鋰離子電池儲能進(jìn)行競爭?!?/p>
在部署同等裝機(jī)容量的情況下,用戶使用Form Energy公司的長時儲能系統(tǒng)可以獲得150個小時的放電時間,而不是鋰離子電池儲能系統(tǒng)的4到6個小時。
Great Rriver Energy公司的Brekke也指出,如果以儲能容量(MWh)來衡量的話,F(xiàn)orm Energy公司的儲能系統(tǒng)成本超低。他說:“持續(xù)放電時間只有4小時的鋰離子電池儲能限制了我們滿足美國中西部地區(qū)電網(wǎng)可靠性需求能力。”
該項目還需要幾年的時間才能開通運(yùn)營。但是其詳細(xì)信息可能會為電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施計劃帶來新變量。
Jaramillo說,“重要的是,更多的行業(yè)組織和人士將會了解這一長時儲能系統(tǒng)。而監(jiān)管者和其他規(guī)劃者將會更加關(guān)注這樣的儲能系統(tǒng)?!?/p>
而在未來十年中,一些考慮新建天然氣發(fā)電廠的公用事業(yè)公司可能會考慮采用這種長時儲能系統(tǒng)。
文章來源:中國儲能網(wǎng)