美國(guó)西弗吉尼亞州日前新修了一個(gè)風(fēng)電場(chǎng),61架風(fēng)輪機(jī)分布在近20公里長(zhǎng)的山坡上,總發(fā)電量高達(dá)98兆瓦。而其中最引人注目之處就是風(fēng)輪機(jī)中間一堆形似鋼鐵盒塊的電池裝備,這也是目前美洲大陸電網(wǎng)所安裝的同類(lèi)最大的設(shè)備。
據(jù)報(bào)道,新電場(chǎng)利用130萬(wàn)個(gè)電池來(lái)收集電力,但這些設(shè)備的效果甚微,因?yàn)殡姵靥?,根本無(wú)法存儲(chǔ)夜晚的風(fēng)力以供應(yīng)白天所需或在無(wú)風(fēng)天氣里供電。而負(fù)責(zé)該電池項(xiàng)目的AES公司卻表示,電池起到了緩沖作用,減小了風(fēng)能波動(dòng)所產(chǎn)生的變化,使電場(chǎng)的輸出較為平穩(wěn),有利于整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
該電池技術(shù)研究歷史較短,資金支持也備受挑戰(zhàn)。但隨著美國(guó)各州要求提高可再生能源比例,輸出更為流暢、存儲(chǔ)更多風(fēng)電的需求日益凸現(xiàn)。目前西弗吉尼亞等13個(gè)州的地區(qū)電網(wǎng)有4800兆瓦的風(fēng)電容量,但如果各州都能達(dá)到可再生能源目標(biāo),電網(wǎng)總?cè)萘啃钄U(kuò)充8倍。
然而,電力系統(tǒng)總是面臨需求的起伏。隨著進(jìn)入電網(wǎng)的風(fēng)電量日益增多,整個(gè)系統(tǒng)將不得不應(yīng)對(duì)供應(yīng)量的波動(dòng)。
預(yù)測(cè)風(fēng)電的輸出是極具挑戰(zhàn)性的。資深電能存儲(chǔ)專(zhuān)家大衛(wèi)-霍金斯(DavidL.Hawkins)表示:“如果你做出預(yù)測(cè),就準(zhǔn)備承受打擊吧?!?/p>
俄勒岡州波特蘭市通用電氣的執(zhí)行官馬克-奧斯本(MarkT.Osborn)指出,他正在西北太平洋海域安裝類(lèi)似的電池裝備。他說(shuō):“多年來(lái),人們都在考慮存儲(chǔ)的問(wèn)題,但成本一直很高,現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題變得更為迫切。”
在風(fēng)力強(qiáng)勁而電能需求量較低的夜晚,風(fēng)電大量產(chǎn)生,但電網(wǎng)電價(jià)卻極低,甚至出現(xiàn)負(fù)值,而此時(shí)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商就會(huì)向風(fēng)電生產(chǎn)者收費(fèi),使電能進(jìn)入電網(wǎng)系統(tǒng)。依此理論,電池運(yùn)營(yíng)商可在晚上向供應(yīng)商收費(fèi),而在白天用電高峰釋放電能。
目前西弗尼吉亞新建電場(chǎng)存儲(chǔ)電池的容量太小,如果風(fēng)電場(chǎng)全速運(yùn)轉(zhuǎn),15分鐘就可將其充滿(mǎn)。即使在用電高峰時(shí),電池所存貯的能源價(jià)格也僅為數(shù)百美元。AES公司并未透露電場(chǎng)以及電池的成本。
AES能源存儲(chǔ)公司的運(yùn)營(yíng)和調(diào)度副總裁約翰-贊蘭克(JohnM.Zahurancik)指出,除了日常的能源存儲(chǔ)之外,公司還希望電池能起到另外兩個(gè)作用,即獲取收益并為更大的項(xiàng)目做好準(zhǔn)備。
事實(shí)上,電池將通過(guò)反復(fù)的短時(shí)間電能存儲(chǔ)賺回投資成本。贊蘭克表示,一小時(shí)的時(shí)間段中,風(fēng)電場(chǎng)的輸出可能從98兆瓦下降為零。不僅如此,電池組也能使目前交互的系統(tǒng)變?yōu)橥较到y(tǒng),進(jìn)而促進(jìn)不同電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
專(zhuān)家們預(yù)測(cè),隨著電網(wǎng)改進(jìn),電池組也將起到其他的作用。例如,PJM運(yùn)營(yíng)了實(shí)時(shí)市場(chǎng),該市場(chǎng)每5分鐘就會(huì)重新對(duì)電能進(jìn)行核價(jià),在指定地點(diǎn),電價(jià)隨時(shí)可能發(fā)生重大變化。
霍金斯指出,大型電池組可在上述的市場(chǎng)中獲利。他說(shuō):“這有點(diǎn)像在華爾街做一天的證券交易商,如果你想得到30美元的差價(jià),你可以在一天的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行重復(fù)的交易?!?/p>