环境与能源

逆流而上

字号+ 作者:admin 来源:小丑鱼-分享科普知识 2019-12-11 15:18

电池将对电力供应链起到制冷作用,就像制冷对我们的食品供应链一样。这就是麻省理工学院的唐纳德萨多威(Donald Sadoway)在2017年接受格里斯特(Grist)采访时声称的。今天,这似乎仍然是人们公认的智慧。电池系统的使用肯定在所有规模和用途(包括电动汽车)上都在增长,到2022年,锂离子电池预计将以每年

  “电池将对电力供应链起到制冷作用,就像制冷对我们的食品供应链一样。”这就是麻省理工学院的唐纳德·萨多威(Donald Sadoway)在2017年接受格里斯特(Grist)采访时声称的。今天,这似乎仍然是人们公认的智慧。电池系统的使用肯定在所有规模和用途(包括电动汽车)上都在增长,到2022年,锂离子电池预计将以每年55%的速度大幅增长。

  通过报告彭博在2018年预测,电池储存电力行业整体的全球市场将在2050年,并在其最新的报告是价值$ 548bn,彭博新能源财经称,有可能是1储能TW使用由2040年—从现在的不到10吉瓦增长。

逆流而上

  电池可以使用几个小时甚至几天,但不能使用数周或数月

  电池存储是应对可变可再生能源的一种方法,因此锂离子电池成本下降(自2010年以来下降了近85%),被视为未来的发展之路。特别是在国内,它们非常适合光伏(PV)太阳能。然而,仍然有办法去获得价格下跌低于每千瓦时100 $,虽然有些是希望可以做到这一点,并不是每个人都认为,电池可以或应该提前的主要途径。

  储存空间有限

  电池的存储容量低,并且只能在相对较短的时间内提供能量-除非您有很多。它们可以使用几个小时甚至几天,但不能使用几周或几个月。确实,我们目前拥有的许多存储系统都无法做到这一点。甚至大型抽水电厂最多只能提供一天左右的电力,具体取决于水库的大小。

  欧洲科学院科学顾问委员会的一项研究声称,存储“不会在短期到中期显着减少欧盟对备用发电能力的需求”,同时补充说,传统上使用存储来缓解需求高峰。报告指出:“ [存储]可以类似地用来缓解供应高峰。” “但是,在存在容量过剩的地方,很难证明在存储上进行大量额外投资是合理的”。

  这肯定是英国产能市场的经验,无论好坏,该市场的建立都是为了刺激平衡技术方面的投资。几乎没有存储功能,大多数合同都 指向天然气厂。

  并非所有人都相信存储,尤其是电池必定是未来的主要方式

  尽管主要用于短期频率支持,但一些电力公司现在正在使用大型电池组。一些国内的“生产者”正在使用电池,以允许他们使用白天捕获的PV功率来提供夜间功率-尽管很少有人可以仅依靠PV和电池来完成这一年。有时候,电力公司必须从电网进口电力。即使如此,从电力系统的角度来看,分布式分布式电池网络的可用性也可能有助于减少对电网的短期需求,尤其是在高峰时段。

  随着可再生能源在电力供应中起主要作用,我们还需要长期的电网平衡,以应对风能和太阳能供应偶尔出现的长期停滞。显然,存储是其中的一部分,但有些人担心当前的电池高峰可能会分散我们对存储和平衡可能更好的选择的关注。存在所谓的“锁定”风险-过早地关注一种解决方案。

  而且,这不仅是锁定锂离子电池的问题,甚至一般来说也不是锁定电池和存储的问题。还有其他选择,可以在各种规模和持续时间内进行平衡。正如国际可再生​​能源机构所说:“储能只是提高系统灵活性的众多选择之一”。确实,尚不清楚系统的最佳组合是最佳的网格平衡,还是存储在此和频率支持中可以并且应该扮演的角色。例如,从其他国家/地区进口超级电网可能更容易实现总体平衡,而智能电网需求侧的负荷管理措施可以减少或延迟峰值,并且据称还可以提供频率支持。

  除了电池?

  并非所有人都相信存储,尤其是电池必定是未来的主要方式。确实,欧洲科学院咨询委员会(EASAC)的审查协调员指出, “没有什么可以使存储做其他事情不能做的事情”。但是,这并不是说某些新存储选项可能不适合进行长期平衡。压缩空气存储是一种潜力巨大的选择。液态空气存储也具有吸引力-据称它可能降至110英镑/兆瓦时。具有广泛的灵活应用范围的另一种选择是大规模的“ 气到气”(P2G)生产绿色氢气并将其存储在盐穴中地下。随着成本的下降,P2G目前正在被大力推动。

  该EASAC是,然而,有点嗤之以鼻关于P2G路线绿色制氢。它说,这条路线的成本“太高了,其往返效率太低了”,以致“在可预见的将来”无法将其商业部署用于季节性电网储能应用。它补充说,它们“可能在2050年的时间范围内部署”。

  这可能是过于悲观了-有一些非常有效的 P2G电解槽出现。有些不如ITM电力公司(后者正在设菲尔德的年产能1吉瓦的制造厂正在推进)所使用的质子交换膜燃料电池灵活。虽然固体氧化物电池通常需要高温,但新的增强型系统声称具有96%的效率。这使得氢气看起来像是一个不错的选择。

  但是可能会有更好的电池。实际上,“液流”电池的成本正在下降。它们以可逆过程混合单独的化学电解质以产生电荷。在德国天然气公司EWE Gasspeicher开发的一项令人印象深刻的计划中,将使用两个盐洞(每个容积约10万立方米)来存储盐水基电解液,以制造容量高达120 MW 的氧化还原液流电池和700兆瓦时。小型地上原型应首先进行测试。

  传统电池可以很好地发挥其优势–短期存放。尤其是对于移动应用,尽管超级电容器可能在某些角色甚至小型氢动力燃料电池中挑战它们。电池将变得更好,可以在一夜之间完全支持国内规模的光伏,并且就电网电力而言,有助于提供满足需求高峰的电力供应,高峰通常只持续一两个小时。有些人认为电动汽车电池有助于短期的电网平衡,即“车对电网”的想法,我将在下周进行讨论。

  当然,随着我们转向基于可再生能源的新型更高效的智能电网系统,电源系统正在发生应有的变化,电池已成为挑战。但是,电池并不能满足所有甚至大部分储能需求,也不是长期平衡各种可再生能源的解决方案。

转载请注明出处。

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。转载请注明seohttp://www.swlxs.com