公用事业投资大电池而不是建造新的发电厂

由于成本降低,锂离子电池现在主导了一系列应用,包括电动汽车,计算机和消费电子产品。 

由于成本降低, 锂离子电池 现在主导着一系列应用,包括电动汽车,计算机和消费电子产品。

当您的笔记本电脑或手机用完果汁时,您可能只考虑储能,但公用事业公司可以将更大的版本插入电网。 并且由于迅速下降 锂离子电池价格使用 储能 扩大发电能力。

基于 我们的研究 on 储能成本和性能 在北卡罗来纳州,和 我们的分析 能源储存在未来几年可能发挥的潜在作用,我们认为公用事业应该为廉价电网规模电池的出现做好准备,并制定灵活的长期计划,以节省消费者的资金。

公用事业投资大电池而不是建造新的发电厂 随着煤炭,核能和一些天然气工厂关闭,所有在2019上线的美国公用事业规模电力将通过天然气,风能和太阳能发电。 美国能源信息署

高峰需求是昂贵的

消费者使用的电量根据一天中的时间以及工作日和周末之间的不同而不同,以及每个人开展业务时的季节性和年度。

这些变化可能是巨大的。

例如,消费者在许多地区使用最多电力的时间是 几乎是平均值的两倍 他们通常消耗的电量。 公用事业通常通过建造使用天然气的发电厂满足高峰需求 降低建设成本 以及在需要时进行操作的能力。

然而,建造这些发电厂以满足高峰时段的需求是昂贵且低效的。 这就像购买一辆大型面包车,一年三天,当你的兄弟和他的三个孩子访问时,你只能使用它。

电网需要在需要时提供电力,并且全天使用量变化很大。 什么时候 并网电池 帮助提供足够的电力以满足需求,公用事业公司不必建造尽可能多的发电厂和输电线路。

考虑到这种基础设施的持续时间以及电池成本的下降速度,公用事业现在面临着新的长期规划挑战。

公用事业投资大电池而不是建造新的发电厂 从2017的快照中可以看到,电网规模的电池正在海岸到海岸安装。 资料来源:美国能源信息署,美国电池存储市场趋势,2018。

更便宜的电池

大约一半 自2014来自太阳能,风能或其他产品以来,每年在美国建造的新一代发电容量 可再生资源。 天然气工厂占其余部分的大部分,但在未来,该行业可能需要与能源存储竞争 市场份额.

在实践中,我们可以看到节奏如何 天然气 电厂建设可能会放缓 作为回应 这个新的选择。

到目前为止,公用事业公司只安装了 相当于一两个传统发电厂 自2015以来,在电网规模的锂离子电池项目中。 但是跨越 加州,德克萨斯州,中西部和新英格兰当消费者需要比平时更多的电力时,这些设备通过改善运营和缩小差距而使整个电网受益。

根据我们跟踪锂离子电池成本的经验,我们看到这些电池的可能性将大大扩展,并扰乱能源业务。

当我们被给予大约一年时间进行研究 北卡罗来纳州的储能效益和成本跟上技术进步和提高承受能力的步伐是一场斗争。

从项目的开始到结束,预计的电池成本发生了如此显着的变化,我们发现自己最终都在忙着更新我们的分析。

一旦公用事业公司可以轻松利用这些巨大的电池,他们就不需要那么多新的发电能力来满足高峰需求。

实用计划

即使在电池可用于大规模储能之前,由于对未来预期的不确定性,公用事业公司很难制定长期计划。

例如,大多数能源专家都没有预料到会出现大幅下滑 天然气价格 由于大约十年前开始的水力压裂或水力压裂的扩散 - 或者它将提供公用事业的动力 逐步淘汰燃煤电厂.

近年, 太阳能风力 成本下降远远快于预期,也取代煤炭 - 在某些情况下取代天然气 - 作为其来源 发电能源.

我们在存储研究中学到的东西是说明性的。

我们发现,在北卡罗来纳州,2019价格的锂离子电池价格有点贵,无法与天然气竞争 peaker植物 - 当电力需求激增时偶尔使用的天然气工厂。 然而,当我们模拟预计的2030电池价格时,能量存储被证明是更多 具有成本效益的选择.

联邦州 甚至一些当地人 政策是另一张外卡。 例如,民主党立法者已经概述了这一点 绿色新政这是一项雄心勃勃的计划,可以迅速解决气候变化和收入不平等问题。

无论在国会发生什么事情, 越来越频繁 比赛 极端天气 打击美国公用事业也很昂贵。 干旱减少了水力发电 输出和 热浪使电力使用量增加.

公用事业投资大电池而不是建造新的发电厂 位于洛杉矶的Scattergood发电厂是2029关闭的三座天然气发电厂之一。 美联社照片/ Marcio Jose Sanchez

未来

一些公用事业公司已经在投资储能。

加州公用事业 太平洋燃气和电力例如,获得监管机构的许可,在旧金山附近建造一个巨大的567.5兆瓦级储能电池系统,尽管 公用事业的破产 可能使项目复杂化。

夏威夷电力公司 正在寻求批准 对于将在岛屿上建立数百兆瓦储能的项目。 和 Arizona公共服务波多黎各电力局 正在研究存储选项。

我们相信这些和其他决定将在未来几十年内产生回响。 如果电力公司错误估算并在发电厂上花费数十亿美元,事实证明他们不需要投资储能,他们的客户可以支付更多的费用来保持本世纪中叶的灯光。谈话

关于作者

Jeremiah Johnson,环境工程副教授, 北卡罗来纳州立大学 和Joseph F. DeCarolis,环境工程副教授, 北卡罗来纳州立大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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