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研究发现,如今可再生能源储能是一项不错的投资

2023-03-26 22:38:59      点击:

研究发现,如今可再生能源储能是一项不错的投资

储存能源的系统可以为太阳能和风能项目增加价值。

“Researchers and practitioners have struggled to compare the costs of different [energy] storage technologies, because of the multiple dimensions of cost and the fact that no technology dominates along all dimensions," says Jessika Trancik, the Atlantic Richfield Career Development Assistant Professor of Energy Studies at MIT.
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“Researchers and practitioners have struggled to compare the costs of different [energy] storage technologies, because of the multiple dimensions of cost and the fact that no technology dominates along all dimensions," says Jessika Trancik, the Atlantic Richfield Career Development Assistant Professor of Energy Studies at MIT.

Trojan Battery Company 由 George Godber 和 Carl Speer 于 1925 年创立,现已成为世界领先的深循环太阳能和动力电池制造商,提供广泛的储能解决方案,包括深循环富液式、AES、AGM、凝胶和锂电池离子电池。在近 100 年的电池制造经验中,我们塑造了深循环电池技术的世界。

深循环先行者
随着 1952 年用于 Autoette 车辆的高尔夫球车电池的发明,我们率先为高尔夫行业开发了深循环电池技术。这开启了领导力和创新的传统,今天在全球深循环电池市场继续存在,涵盖高尔夫和多功能车、可再生能源、交通、地板清洁机、高空作业平台、船舶和休闲车辆。这些行业的领先制造商依靠我们为其产品提供动力。

全球足迹
我们的总部位于宾夕法尼亚州霍舍姆,我们的业务包括:

位于加利福尼亚州和佐治亚州的四家通过 ISO 9001:2015 认证的制造工厂

两个专门致力于深循环电池技术的先进研发中心

遍布美洲、欧洲、非洲、中东和亚洲的国际办事处

Trojan主分销商的全球网络。

深厚的专业知识
我们很荣幸成为国际电池委员会 (BCI) 和高级铅酸电池联盟的成员,采用符合 BCI 和国际电工委员会 (IEC) 测试标准的严格行业电池测试程序。

2018年,Trojan Battery Company被C&D Technologies收购。两个标志性品牌合并,都是领先的特种电池制造商,将传奇的技术可靠性与市场领导地位的历史结合在一起。我们激动人心的合作伙伴关系以及全球分销,打造了世界上最大的储能供应商之一。

Utility companies or others planning to install renewable energy systems such as solar and wind farms have to decide whether to include large-scale energy storage systems that can capture power when it’s available and release it on demand. This decision may be critical to the future growth of renewable energy.

选择可能很复杂:这样的系统真的会通过增加收入来收回成本吗?如果是这样,哪种系统最有意义,系统的哪些功能最重要?如果不是,存储技术需要便宜多少?

麻省理工学院研究人员的一项新研究展示了如何评估可用的技术选择,包括电池、抽水蓄能和压缩空气储能,并证明即使以今天这些技术的价格,此类存储系统在某些地方也具有良好的经济意义,但在其他人中还没有。这项由麻省理工学院能源研究大西洋里奇菲尔德职业发展助理教授 Jessika Trancik 和研究生 William Braff 和 Joshua Mueller 共同完成的研究刚刚发表在《自然气候变化》杂志上

“研究人员和从业人员一直在努力比较不同存储技术的成本,”Trancik 解释说,“因为成本有多个维度,而且没有一种技术在所有维度上都占主导地位。只能通过查看将要使用它们的环境来比较存储技术。” 但研究发现,无论特定地点的具体情况如何,电价波动的某些特征在不同地点都很常见,并且确实有利于某些特定类型的存储解决方案。

以最高价出售

例如,该团队发现,在今天的德克萨斯州,抽水蓄能系统可以为太阳能或风能装置提供附加值。在这些系统中,多余的电力被用来将水抽到山上的水库进行储存,然后在需要时通过涡轮机释放水来发电。通过等到电力现货价格(电力分销商向生产商支付的不断变化的市场价格)达到峰值时才将电力出售给电网,电厂可以增加的收入将超过增加存储的成本系统。

此外,他们发现这种抽水蓄能比使用铅酸电池的储能系统提供更多的价值,尽管其功率容量组件的成本要高出数倍。这是因为抽水蓄能系统的能源容量成本低于铅酸电池系统。(能量容量是指系统中可以存储的能量总量,功率容量是指在给定时刻可以从该系统传输多少能量)。压缩空气储存系统也可以增加与抽水蓄能系统相当的价值。然而,研究人员指出,电池很有吸引力,因为它们基本上可以安装在任何地方,并且不依赖于仅存在于某些位置的自然特征。

研究人员指出,许多关于可再生能源存储系统的研究都集中在使用该系统来消除间歇性输出以更好地满足波动的需求。但实际上,这些风能或太阳能发电厂中的大多数都在向电网供电,因此对潜在投资者而言,重要的是价格曲线而不是需求曲线。

令人惊讶的是,事实证明,尽管平均价格以及需求和定价的可变性存在很大的区域差异,“一个地方最好的存储技术在另一个地方也是最好的,”Trancik 说。“这是因为各地电价飙升持续时间的分布相似。这种模式的出现可能是由于日常周期施加的限制,以及人们上班和回家的时间以及他们通常如何度过时间的相似之处。”

她说,由于价格飙升的频率和幅度以及太阳能和风能资源随时间波动的方式差异很大,如今储能系统是否值得成本因地点而异。但研究人员发现,由于电价波动的某些共同的、紧急的特性,最佳存储系统的成本特征在所有地点都是相似的。

“这意味着这些结果可用于为私营部门和政府对存储技术开发的投资提供信息,并可为实验室的工程工作提供信息,”Trancik 说。“如果我们发现优化成本改进的方向、能源容量和电力容量成本的权衡在不同地点是不同的,那么结果将不那么普遍,对技术开发工作的用处也不大。”

成本仍需下降

研究发现,目前,如果没有政策支持以实现大幅减少全球温室气体排放所需的广泛采用,此类系统的成本还不足以使它们盈利。但是,Trancik 说,这项研究确实表明,市场采用在某些地方已经有意义,并且可以通过适度的公共政策支持得到推动,这反过来会刺激存储技术的改进,以鼓励进一步增长。该研究还提供了有关需要将给定技术的成本降低多少才能实现此类部署,以及系统的哪些方面需要最大改进的指导,以及研究需要重点关注的方面。例如,它为正在开发的各种液流电池提供了成本目标。

在这项研究中,该团队考察了三个州:得克萨斯州、加利福尼亚州和马萨诸塞州。他们发现存储系统在今天的德克萨斯州和加利福尼亚州具有经济意义,但在马萨诸塞州还没有。他们计划将研究扩大到更多地点,看看他们的总体结论是否适用更广泛。

在一个有点违反直觉的发现中,他们说随着风能和太阳能系统成本的下降,存储系统的成本也需要下降,否则它们将不再有利可图。这是因为在某些时候,简单地增加更多的发电容量而不是更多的存储容量会更有利可图。研究人员指出,现在有机会在市场上采用存储技术。但他们警告说,如果现在不采取行动,并且风能和太阳能成本进一步下降,激励措施将随着时间的推移而减少。

Trancik 说,这项研究属于她称之为“定向创新”的领域,在该领域,为了实现特定的社会目标,最需要研究、技术设计和政策的领域可以基于明确可量化的标准。“我们的想法是使用数据和模型来加速能源技术的发展,”她说。

“由于存储涉及能量和功率特性等,因此改进这些技术涉及针对多个标准。如果公用事业、研究人员或技术投资者正在考虑哪些研究方向最有可能增加存储的价值,那么这种方法将是一个很好的起点,”纽约大学环境研究副教授 Gregory Nemet 说。威斯康星大学麦迪逊分校没有参与这项工作。

“这项研究的优势在于广泛的敏感性分析。它考虑了几个因素,然后对每个因素使用替代假设,看看这是否会改变结果,”Nemet 补充道。“令人印象深刻的是,在这样做之后,他们发现现有的存储技术,如抽水蓄能和压缩空气,已经可以为风能和太阳能增加价值。如今,储能为可再生能源增加了价值,即使是在非常不同的地方。”