加州最近發(fā)生的一系列停電事件揭示了通往電網(wǎng)脫碳道路上的問題，并對(duì)如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提出了挑戰(zhàn)。

 

在這個(gè)越來(lái)越依賴電力的世界里，不僅需要為照明、制冷、供水設(shè)施提供電力，而且還要為重要的交通和通訊基礎(chǔ)設(shè)施提供電力。因此，電力可靠性不能成為事后考慮的問題。

 

美國(guó)各州擔(dān)心類似加州電網(wǎng)故障可能會(huì)危害自己的利益，因此無(wú)法通過(guò)擴(kuò)大的加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CASIO)的服務(wù)區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)電力可靠性。然而，孤立主義和分裂將會(huì)破壞提供電力服務(wù)的契約，并影響公眾對(duì)所需基礎(chǔ)設(shè)施的支持。

 

加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CASIO)的規(guī)劃提出部署更多的電力容量。由于政府部門官員錯(cuò)誤地得出結(jié)論，當(dāng)實(shí)際上需要更多容量時(shí)，加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CASIO)并未充分利用可用的儲(chǔ)備。他們應(yīng)該問的問題是，所需的容量在短期和長(zhǎng)期內(nèi)應(yīng)采取何種形式？如何支付費(fèi)用以及由誰(shuí)支付？加利福尼亞州實(shí)際上需要為該州納稅人支付多少費(fèi)用？

 

如果儲(chǔ)能系統(tǒng)要在提供新容量方面發(fā)揮主要作用，必須在持續(xù)放電時(shí)間為4小時(shí)的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目之外提供更低的成本選擇。而加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CASIO)的峰值電力需求期間在每天下午3點(diǎn)到10點(diǎn)之間，因此，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)放電時(shí)間必須達(dá)到7小時(shí)。

 

因此，快速充電的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以最大程度地滿足夏季電力峰值需求，并在春季解決可再生發(fā)電過(guò)剩問題。

 

天然氣發(fā)電與長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)混合部署

 

納稅人、獨(dú)立發(fā)電商和公用事業(yè)公司可以通過(guò)將長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)與混合現(xiàn)有的天然氣發(fā)電設(shè)施混合部署而受益，其方法是以低于25美元/kWh邊際成本增加熱儲(chǔ)能系統(tǒng)，這只是電池組未來(lái)邊際成本的一小部分。在與能源開發(fā)商Pintail Power公司的熔融鹽聯(lián)合循環(huán)（LSCC）儲(chǔ)能系統(tǒng)集成之后，兩個(gè)直徑120英尺的熔融鹽儲(chǔ)罐（類似亞利桑那州Solana集中式太陽(yáng)能熱發(fā)電廠的儲(chǔ)罐）可以提供1.8GWh儲(chǔ)能容量。熔融鹽聯(lián)合循環(huán)（LSCC）儲(chǔ)能技術(shù)可以將天然氣廠的發(fā)電量提高80％至90％，以滿足對(duì)更多容量的迫切需求。如果遇到極端天氣或森林火災(zāi)導(dǎo)致停電事件，熔融鹽聯(lián)合循環(huán)（LSCC）儲(chǔ)能系統(tǒng)甚至可以利用天然氣發(fā)電廠的電力和余熱進(jìn)行自我充電。

 

利用低成本的電力快速充電，將長(zhǎng)時(shí)熱儲(chǔ)能與天然氣發(fā)電設(shè)施相結(jié)合，可以提高電網(wǎng)的可靠性，并提供發(fā)電廠在電力峰值需求期間和太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)剩期間的靈活性。因此，傳統(tǒng)發(fā)電資產(chǎn)和可再生能源發(fā)電資產(chǎn)都能更有效、更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)作。通過(guò)吸收多余的太陽(yáng)能，熱電混合發(fā)電設(shè)施將成為電網(wǎng)上最為經(jīng)濟(jì)可行的可調(diào)度資產(chǎn)，使其成為采用低碳燃料的首選。

 

還有其他的環(huán)境屬性需要考慮。具有快速充電功能的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能功能使將充電時(shí)間推遲到電網(wǎng)碳排放最低的時(shí)間變得更加容易。熔融鹽是無(wú)毒、不可燃的儲(chǔ)能技術(shù)，沒有充電狀態(tài)或充電速率的限制，并且可以無(wú)限期重復(fù)使用，這在化工和加工業(yè)中已有60年的應(yīng)用案例證明。與抽水蓄能設(shè)施或大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目相比，利用熱儲(chǔ)能升級(jí)現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施能夠提供更快的途徑滿足碳減排需求，并且對(duì)環(huán)境的影響更小。