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​太阳能+储能项目可有效取代天然气发电厂并促进零碳排放

日期:2020-12-01    来源:中国储能网  作者:刘伯洵

国际新能源网

2020
12/01
08:29
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关键词: 储能系统 储能项目 二氧化碳排放

根据分析机构彭博新能源财经公司(BloombergNEF)最近发布的一份调查报告,太阳能发电设施与储能系统相结合可以有效取代天然气发电厂,并加快促进零碳排放。

调查报告指出,虽然太阳能+储能项目可以提供与天然气发电厂相同的服务,并提供相似的价值,但太阳能+储能项目和不同类型的天然气发电厂在美国能源市场构成的竞争动态比较微妙。

随着美国的能源基本上从燃煤发电转向天然气发电,对成本更低、二氧化碳排放更少的天然气发电的依赖也在增加。这可以从天然气发电量和新设施的建设方面得以证明。例如,2019年,美国近90%的天然气发电厂连续24小时以满载运行。

在夏威夷部署的Lawa'i 太阳能+储能项目于2019年初开通运营,该项目共址部署了装机容量为28MW的太阳能发电设施与100MWh的电池储能系统。被认为美国同类项目中首批规模较大的项目之一

报告指出,尽管可再生能源发电量不断增长,但仍有人呼吁建设天然气发电厂帮助平衡电力系统,而这些发电设施已成为“美国发电资产的主力军”。

然而,随着美国已经和正在部署装机容量8.9GW以上的太阳能+储能项目,另有装机容量69GW的混合能源计划并网互连,其中大部分项目预计将在三年内开通运营,公用事业公司越来越意识到太阳能+储能项目是一种可行的、可调度的清洁能源发电设施。

随着可再生能源渗透率的提高,加利福尼亚州天然气发电厂的利用率逐年下降

利益相关者敦促在决策中考虑未来需求

尽管天然气价格仍然很低,足以在美国许多地区保持经济吸引力,但在2019年,约80%的天然气峰值发电厂(仅在电力需求峰值相对较短的时期内提供电力)的利用率低于15%。调查发现,与在美国大部分地区建设新的峰值发电设施相比,太阳能+储能项目在经济上已经具有市场竞争力。

然而,尽管用于调峰的天然气发电厂平准化能源成本处于均衡水平,但太阳能+储能项目可以降低这一成本,尤其是在美国太阳能资源丰富的地区。但太阳能+储能项目与通常能提供更长时间电能和发电量的天然气发电厂进行竞争仍然具有挑战性。

而在美国的某些地区(尤其是在加利福尼亚州),太阳能发电设施普及率的上升正在蚕食天然气发电厂的运行时间,这要求天然气发电厂更加频繁地重新启动和关闭,这增加了它们因燃料需求和磨损而产生的运营成本。

报告指出,随着越来越多的太阳能+储能项目以及更多的独立部署风力发电和太阳能发电设施的开通运营,这种动态可能会在美国各个市场中发挥重要作用。彭博新能源财经公司分析师表示,行业厂商、政策制定者和投资者应为未来而不是当前的需求进行规划,并需要考虑到这一点。换句话说,随着可再生能源发电量的增长,天然气发电厂的运行时间将会更少。

不仅如此,虽然仅靠太阳能+储能项目可能无法完全取代天然气发电厂,但结合包括风力发电、太阳能发电、储能系统和需求侧灵活性发电设施在内的多种不同清洁能源,可以像天然气发电厂一样提供电力服务。报告指出,虽然未来电力系统仍需要一些固定容量,但应探索零碳排放或低碳排放的能源技术。

通过从燃煤发电过渡到可再生能源发电,有效地减少了电力部门的碳排放,但彭博新能源财经公司分析师表示,下一步是降低天然气发电设施在电力市场中的作用。对于监管机构和公用事业公司来说,这应该是一个重要的考虑因素,因为目前建造新的天然气发电厂将使未来的脱碳变得更加困难,并可能留下大量昂贵、未充分利用或搁浅的天然气发电资产。

该报告的结论是根据彭博新能源财经公司今年早些时候发表的平准化能源成本(LCOE)报告中的一个主题而得出的。该公司分析师Tifenn Brandly表示,电池储能系统成本的迅速降低使其可以在需要两小时持续放电时间应用场合中与天然气峰值发电厂进行竞争。金融咨询机构Lazard公司发布的2020年度平准化存储成本(LCOS)分析报告还发现,越来越多公用事业公司认为,如果太阳能+储能项目的运营成本足够低,将会成主国一种可以替代新建天然气峰值发电厂的可行方案。

与此同时,Strategen咨询公司最近的分析对替换纽约长岛天然气峰值发电厂的可行性进行了详细研究,发现到2030年,电池储能系统可以替代长岛电力局服务区域内装机容量为2300MW峰值发电厂商的一些机组,在这些机组中,其中一些使用燃油,另外一些使用天然气。另一方面,该州的另一家公用事业公司纽约电力局(NYPA)已同意研究比现有的火力发电设施更清洁的替代方案以满足峰值电力需求。纽约电力局(NYPA)表示,储能系统是潜在的选择之一。


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