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2018-09-22 03:51 来源:腾讯健康

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Highview公司或许可以解决长期储能的挑战

来源:UPS应用网 作者:Harris编辑 更新时间:2018/8/16 8:43:24
工作上需要我去参考身边女强人们的形象。

摘要:今年6月初,Highview Power公司宣布在英国曼彻斯特郊外Bury的Viridor Pilsworth工厂正式推出其首个电网规模的液态空气储能(LAES)设施。

   今年6月初,Highview Power公司宣布在英国曼彻斯特郊外Bury的Viridor Pilsworth工厂正式推出其首个电网规模的液态空气储能(LAES)设施。这个5MW/15MWh的储能设施是否达到电网规模可能无关紧要,而是需要考虑的关键问题是,这项新技术最终可能被证明是一种具有成本效益的长期储能资源,这与地理位置独立的抽水蓄能不同。
  
  HighviewPower公司5兆瓦的Pilsworth液态空气储能项目
  
  Highview公司宣布聘请曾担任芬兰能源巨头瓦锡兰公司能源解决方案部门执行副总裁的Javier Cavada担任其首席执行官。Cavada在过去三年中促进了其部门业务的显著增长,并在瓦锡兰公司工作17年。
  
  目前的长期储能技术难以获得市场牵引力
  
  近年来,许多长期储能初创公司的发展举步维艰,例如液流电池公司Enervault、Imergy和Vizn公司,这些公司运行的液流电池站点的数量也很有限。
  
  同时,抽水蓄能可以提供能源和储能,占芬兰储能容量的95%左右。而截至2015年,美国能源部估计有50个储能项目可以提供40,000MW的额外储能容量。但直到最近都没有建成,萨克拉门托市政公用事业区最近以成本和财务风险为由取消了一个400兆瓦的抽水蓄能电站项目的建设。此外,抽水蓄能取决于大量的水资源、海拔以及大量的环境许可,为了蓄水需要建造水库。因此,该资源可能不会成为解决长期储能问题的解决方案。
  
  而传统的压缩空气储能需要巨大的紧密洞穴,并且对地理环境的要求很高。
  
  锂离子电池有利于扩展储能容量,但长期储能应用较少
  
  最后,锂离子电池作为一种储能介质正在迅速发展,已经应用在支持可再生能源、电网,以及取代传统能源,成为了储能项目的关键参与者。事实上,太平洋天然气和电力公司最近向加州公用事业委员会申请批准一个568MW/2270MWh储能项目。然而,基于锂离子电池储能项目通常不支持超过四小时的储能容量。因此,人们很想知道Highview公司的产品为什么有所不同,以及为什么在其他公司遇到困难的领域取得成功。
  
  储能公司和技术
  
  HighviewPower公司主要由具有环保意识的私人投资者所有,其中包括苏格兰连续企业家ColinRoy和纽约清洁技术投资者Niko Elmaleh,他们长期以来一直支持液体空气储能技术的开发。
  
  这两位投资者所关注的是Highview公司的不同之处。对其工作流程本身的简要讨论可能有助于说明其固有的优势:
  
  该公司使用大型工业压缩机来吸取周围的空气,并将其冷却至-196℃,并压缩变成液体。然后根据企业的规模将液态空气储存在大型现成工业气罐中。然后,当需要容量和能量时,将液体重新气化。它可以通过非燃气轮机扩展700倍,将能量输出回电网。在独立的基础上,其转化效率徘徊在60%左右,因为在压缩过程中会产生废热,并且在液体空气膨胀期间进行冷却。
  
  然而,Barnett指出,如果该设施与产生废热的工业设施并列放置,例如可以从排气烟囱获得热量的高峰发电厂,那么可以具有更高的热量等级,将效率可以提高到80%至90%的范围。出于同样的原因,像液化天然气厂的气化循环期间一样,获得废冷有助于提高压缩过程中的效率,并抵消电力输入。
  
  Barnett指出,该技术的吸引力在于它为所有关键元素使用了现成的组件,提供了一个非常类似的由设备制造商、安装商和运营商组成的庞大全球网络,以及现成的供应链和基础设施。
  
  除了供应链依赖于成熟的全球制造和安装公司(Highview公司今年2月宣布与SNC Lavalin合作)之外,Barnett断言另一个优势是该技术是运营商、商业发电机和电缆公司熟悉拥有和运营的资产,具有类似的预期寿命。“其技术比电池储能要复杂一些,因为它是一种被动的资产。”Barnett说,“它实际上是一个压缩的冷空气气罐。客户喜欢这方面的技术,因为可以直观地了解如何工作和运营,并知晓其预期寿命。”
  
  与其他技术的比较
  
  Barnett还将该技术与氢气作为储能介质的部署进行了比较,“我们不认为氢气储能是竞争对手,因为它是一种不同类型的储能技术和解决方案。”
  
  他指出,氢气在日本的用途主要用于运输领域,而欧洲拥有可以注入氢气的天然气网络,系统将其储存并将其用作季节性储能介质。然而,其成本是一个令人望而却步的因素,因为用于制氢的电解过程是昂贵的。
  
  就成本比较而言,他指出Highview公司的技术成本可以与锂离子和液流电池相媲美。锂离子电池的缺点是其规模并不经济:如果想获得四倍的电能,就需要部署四倍数量的电池,这是一种增加成本的线性方式(尽管企业确实具有规模经济和系统成本)。
  
  为了从液体空气系统中获取更多能量,只需增加更多的压缩气罐。液流电池具有类似的动力学,因为功率和能量比可以分离。Barnett评论说,液流电池的缺点是它们具有较低的能量密度并且具有化学品的放热反应,并且它们需要大量的人工管理。液态空气储能(LAES)不会产生化学反应,也不会发生降解。
  
  成本优势和规模
  
  根据能源与容量的比率,Barnett表示公用事业规模项目的资本支出成本在200美元/千瓦时以下。能量容量比越高,成本下降得越多,因为额外的气罐成本约为40美元/千瓦时。一旦达到一定规模,其平均成本通常预计将达到150-160兆瓦时。
  
  Barnett评论说,随着技术的发展,储能成本确实降低了,无论是电源还是充电设备,而液态空气储能也适用于同样的规律。系统越大,成本越低,效率越高。随着时间的推移,经验和规模的增长,预计成本继续下降。
  
  液态空气储能另一个主要成本是大约40%的资本支出是建造成本,主要是管道和热交换器子组件的成本。需要降低成本并提高效率,并显著减少构建所需的时间。
  
  用例和前景
  
  Highview公司新上任的首席执行官Cavada表示目前正在考虑多个用例。岛屿经济就是这样一个领域,长期储能可以与风能和太阳能配对使用,以平衡波动,并将交付转移到电网需要能源的时期。Highview公司可以提供频率支持和柴油发电机备用电源,以及长期能源供应。他指出,必须解决这些问题。
  
  由于容量和能量是不同的事物,需要优化液体空气储能系统以解决特定电网的问题。人们从动态建模的角度来看待这个问题。风力发电就是一个很好的例子。
  
  Cavada引用了他在夏威夷瓦锡兰公司的工作经历,瓦锡兰公司在柴油发电领域进行投资,以支持电网整合更多可再生能源。
  
  每个岛屿都是实施这种技术的理想之地。Highview公司的定位很好,因为市场已经要求提供长期储能。
  
  他表示,该公司拥有强大的技术前景,其中在美国有许多用例。其技术足够成熟,可以在今年年底前准备就绪。这些项目装机容量将可以达到50兆瓦,持续时间为4-6小时。
  
  Barnett表示,虽然其产品Pilsworth的功率很小,只有5兆瓦,但实际运营的设施就像拥有商店橱窗一样大小。从客户的角度看,这种技术可以很好地实施,可以实际进行体验,并且它也非常适合采用数据采集以验证系统的运行方式。
  
  财务能力与未来发展前景
  
  对非锂电池储能技术来说,其中许多新技术与投资规模不大或资产负债表有限的初创企业有关。Barnett表示,Highview公司的大型工业合作伙伴网络将负责解决这个问题,因为实际交付项目的公司联盟将会提供财务支持。原始设备制造商和供应商可以提供性能保证,供货质量保证、维护合同等服务。
  
  Cavada指出其离职相对稳定的瓦锡兰公司而入职Highview公司的原因,其理由是到2040年,未来的储能市场规模在6000亿美元到1.1万亿美元之间。他表示,随着客户要求储能的持续时间超过4小时,这对Highview公司来说是一个巨大的市场机会。
  
  他表示,“储能是一个蓬勃发展的市场,而且正在快速增长,从储能增长的规模来看,这项技术是至关重要的,它将取代备用发电容量,并为电网提供多种服务。每个公用事业公司的投资计划将需要长期储能,这是可行的,也是必要的,我们这项技术可以最大地满足需求。我相信将会取得成功。”
  
  编辑:Harris
  

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