公用事業投資大電池而不是建造新的發電廠

由於成本降低,鋰離子電池現在主導了一系列應用,包括電動汽車,計算機和消費電子產品。 

由於成本降低, 鋰離子電池 現在主導著一系列應用,包括電動汽車,計算機和消費電子產品。

當您的筆記本電腦或手機用完果汁時,您可能只考慮儲能,但公用事業公司可以將更大的版本插入電網。 並且由於迅速下降 鋰離子電池價格使用 儲能 擴大發電能力。

基於 我們的研究 on 儲能成本和性能 在北卡羅來納州,和 我們的分析 能源儲存在未來幾年可能發揮的潛在作用,我們認為公用事業應該為廉價電網規模電池的出現做好準備,並製定靈活的長期計劃,以節省消費者的資金。

公用事業投資大電池而不是建造新的發電廠 隨著煤炭,核能和一些天然氣工廠關閉,所有在2019上線的美國公用事業規模電力將通過天然氣,風能和太陽能發電。 美國能源信息署

高峰需求是昂貴的

消費者使用的電量根據一天中的時間以及工作日和周末之間的不同而不同,以及每個人開展業務時的季節性和年度。

這些變化可能是巨大的。

例如,消費者在許多地區使用最多電力的時間是 幾乎是平均值的兩倍 他們通常消耗的電量。 公用事業通常通過建造使用天然氣的發電廠滿足高峰需求 降低建設成本 以及在需要時進行操作的能力。

然而,建造這些發電廠以滿足高峰時段的需求是昂貴且低效的。 這就像購買一輛大型麵包車,一年三天,當你的兄弟和他的三個孩子訪問時,你只能使用它。

電網需要在需要時提供電力,並且全天使用量變化很大。 什麼時候 並網電池 幫助提供足夠的電力以滿足需求,公用事業公司不必建造盡可能多的發電廠和輸電線路。

考慮到這種基礎設施的持續時間以及電池成本的下降速度,公用事業現在面臨著新的長期規劃挑戰。

公用事業投資大電池而不是建造新的發電廠 從2017的快照中可以看到,電網規模的電池正在海岸到海岸安裝。 資料來源:美國能源信息署,美國電池存儲市場趨勢,2018。

更便宜的電池

大約一半 自2014來自太陽能,風能或其他產品以來,每年在美國建造的新一代發電容量 可再生資源。 天然氣工廠佔其餘部分的大部分,但在未來,該行業可能需要與能源存儲競爭 市場份額.

在實踐中,我們可以看到節奏如何 天然氣 電廠建設可能會放緩 作為回應 這個新的選擇。

到目前為止,公用事業公司只安裝了 相當於一兩個傳統發電廠 自2015以來,在電網規模的鋰離子電池項目中。 但是跨越 加州,德克薩斯州,中西部和新英格蘭當消費者需要比平時更多的電力時,這些設備通過改善運營和縮小差距而使整個電網受益。

根據我們跟踪鋰離子電池成本的經驗,我們看到這些電池的可能性將大大擴展,並擾亂能源業務。

當我們被給予大約一年時間進行研究 北卡羅來納州的儲能效益和成本跟上技術進步和提高承受能力的步伐是一場鬥爭。

從項目的開始到結束,預計的電池成本發生瞭如此顯著的變化,我們發現自己最終都在忙著更新我們的分析。

一旦公用事業公司可以輕鬆利用這些巨大的電池,他們就不需要那麼多新的發電能力來滿足高峰需求。

實用計劃

即使在電池可用於大規模儲能之前,由於對未來預期的不確定性,公用事業公司很難制定長期計劃。

例如,大多數能源專家都沒有預料到會出現大幅下滑 天然氣價格 由於大約十年前開始的水力壓裂或水力壓裂的擴散 - 或者它將提供公用事業的動力 逐步淘汰燃煤電廠.

近年, 太陽能風力 成本下降遠遠快於預期,也取代煤炭 - 在某些情況下取代天然氣 - 作為其來源 發電能源.

我們在存儲研究中學到的東西是說明性的。

我們發現,在北卡羅來納州,2019價格的鋰離子電池價格有點貴,無法與天然氣競爭 peaker植物 - 當電力需求激增時偶爾使用的天然氣工廠。 然而,當我們模擬預計的2030電池價格時,能量存儲被證明是更多 具有成本效益的選擇.

聯邦州 甚至一些當地人 政策是另一張外卡。 例如,民主黨立法者已經概述了這一點 綠色新政這是一項雄心勃勃的計劃,可以迅速解決氣候變化和收入不平等問題。

無論在國會發生什麼事情, 越來越頻繁 比賽 極端天氣 打擊美國公用事業也很昂貴。 乾旱減少了水力發電 輸出和 熱浪使電力使用量增加.

公用事業投資大電池而不是建造新的發電廠 位於洛杉磯的Scattergood發電廠是2029關閉的三座天然氣發電廠之一。 美聯社照片/ Marcio Jose Sanchez

未來

一些公用事業公司已經在投資儲能。

加州公用事業 太平洋燃氣和電力例如,獲得監管機構的許可,在舊金山附近建造一個巨大的567.5兆瓦級儲能電池系統,儘管 公用事業的破產 可能使項目複雜化。

夏威夷電力公司 正在尋求批准 對於將在島嶼上建立數百兆瓦儲能的項目。 和 Arizona公共服務波多黎各電力局 正在研究存儲選項。

我們相信這些和其他決定將在未來幾十年內產生迴響。 如果電力公司錯誤估算並在發電廠上花費數十億美元,事實證明他們不需要投資儲能,他們的客戶可以支付更多的費用來保持本世紀中葉的燈光。談話

關於作者

Jeremiah Johnson,環境工程副教授, 北卡羅來納州立大學 和Joseph F. DeCarolis,環境工程副教授, 北卡羅來納州立大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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