尽管储能仅占总发电量的一小部分,但有前途的例子表明,分布式储能在未来十年内可能会改变电力系统,就像从前十年来分布式可再生能源在根本上一样。
目前,美国95%的能源存储是将水向上泵入水库,但至少有四个应用显示了能源存储如何补充可再生能源并提供对能源系统的更多本地控制。
存储与可再生能源的交汇处
正如地方自力更生研究所的一份新报告所强调的那样,蓄电在四个领域帮助扩大了分布式可再生能源的使用。
电动汽车(EV)–电动汽车提供了一种替代石油燃料的经济选择,并提供了一种广泛分布的存储电网电力以备将来使用的方法。虽然实用化的储能汽车到电网技术并未得到广泛使用,但许多电动汽车车主已经开始考虑将其房屋与太阳能相结合,以减少碳足迹。社区太阳能–一个电力合作社在明尼苏达州,其社区基础的太阳能电池板正在使用电池存储来满足当地的能源需求。将来,这可能还会提供额外的收入,并增加本地太阳能项目的潜在规模。岛上电网–使用储能,对可变可再生能源的高渗透率进行建模(40%或更高),岛网储能可以维持可靠性以及供需之间的匹配。微电网–本地化的电力系统可以通过结合当地的能源生产和存储来降低成本,提高可靠性并扩大可再生能源的规模。储能技术与用途
超过95%的已部署储能以水的形式存储在水力发电库中。但是,伴随着数十年历史的新技术,正被商业化以支持分布式可再生能源并满足电力系统的可靠性和质量需求。能量存储在4种不同的媒体中被应用到许多技术中。
能量存储可以在电网上发挥许多重要作用,例如,不仅仅是简单地将白天的太阳能存储为夜间使用。
能量存储的用途包括:
管理供需–能源客户可以通过将能源使用转移到低需求期或减少给定月份的最大能源使用量来减少账单。能源存储可以经济高效地提供容量和备用电源,而过去一直由昂贵的快速响应化石燃料发电厂提供这些电源。提供辅助服务–电力的供求必须时刻保持平衡。与大多数现有技术相比,储能能够更快地做出响应,从而有助于保持电力系统的电压和频率,从而避免损坏所连接的电子设备和电动机,并避免断电。以峰值容量运行。储能可以改变能源需求,以减轻昂贵设备的压力。它还允许能源用户管理自己的能源使用。支持可再生能源–可再生能源通常是可变的,可变的能源对于不灵活的公用电厂来说可能具有挑战性。能量存储可快速有效地响应可再生能源输出的变化,从而使风能和太阳能在电网中的渗透率更高。能量存储的不同技术提供这些服务的能力和成本效益各不相同。势能的形式提供了最佳的大容量电能存储,但是其他形式可以更加灵活,可以满足快速响应的需求。
储能如何增长
报告中提到的三个因素表明,储能正处于增长的高峰期:
1.成本下降将使公用事业公司能够使用存储来更有效地整合高比例的可再生能源;
2.电动汽车的使用将继续快速增长,以替代石油燃料汽车,这是一种具有成本效益的选择;和,
3.企业,个体和其他实体将寻求通过储能实现对其能源系统的更多控制。
储能还将改变当地可再生能源发展的政治动力。尝试为现场发电设置障碍的公用事业公司可能会发现,具有成本效益的储能技术可以使他们的客户离开电网。尽管大多数人不会离开,但缺陷的选择(在落基山研究所最近的一份报告中进行了描述)将为电力客户提供前所未有的杠杆作用并控制他们的能源未来。
照片来源:皮特·斯莱特