中國儲能網(wǎng)訊：對現(xiàn)有電力線路和變電站進行升級和延期可能是用于電力傳輸和電力分配的電池儲能系統(tǒng)的最常見應用。但是，電池儲能系統(tǒng)還提供一系列解決方案，旨在最大限度地延長輸電和配電 (T&D)基礎設施的使用壽命。這些電池儲能系統(tǒng)（ESS）也被稱為輸電和配電 (T&D)資產(chǎn)優(yōu)化，旨在提高現(xiàn)有輸電和配電 (T&D)資產(chǎn)的效率和有效性，以便在給定的服務區(qū)域內(nèi)提供電力。因此確保這些系統(tǒng)可靠運行對于在整個特定服務區(qū)域內(nèi)有效運行電力至關重要。
調(diào)研機構Navigant Research公司預計，到2027年，將為關鍵基礎設施累計部署裝機容量為35.5GW的儲能系統(tǒng)。預計大約25%的儲能容量將直接解決輸電和配電 (T&D)問題。關鍵任務安裝要求系統(tǒng)能夠為電網(wǎng)提供高質量的連續(xù)電力服務。大型數(shù)據(jù)中心、電信運營、金融服務中心、醫(yī)院和復雜制造業(yè)務等設施也迫切需要儲能系統(tǒng)。這一細分市場正在增長，可以通過各種電力系統(tǒng)設計拓撲解決，這些拓撲可以提供高質量的電力。
目前，有各種特定的驅動因素促使世界各地的電力公司部署電池儲能系統(tǒng)，以改善輸電和配電 (T&D)基礎設施的運營。本地電網(wǎng)條件和公用事業(yè)設施偏好對開發(fā)儲能系統(tǒng)推遲輸電和配電 (T&D)升級的可能性有重大影響。具體來說，電池儲能系統(tǒng)有三個關鍵問題有助于緩解市場的壓力。
可靠性
無論是否部署儲能系統(tǒng)，公用事業(yè)公司追求可靠性改進的主要驅動力是需要提高其客戶的能源供應可靠性。電池儲能系統(tǒng)通過避免本地中斷（可能源于部署電池儲能系統(tǒng)的電力饋線）或斷開電力饋線并為客戶維持電源供應來實現(xiàn)這一點。提高可靠性是商業(yè)和工業(yè)（C＆I）行業(yè)客戶關注的問題，他們通常會高度重視可靠性，因為它們可能會因停電造成重大財務損失。要了解電網(wǎng)中斷對客戶的影響，分析師和公用事業(yè)公司將計算電力失負荷價值(VOLL），它代表了一段時間內(nèi)停電的成本。對于客戶來說，這種方式成本最低，不會產(chǎn)生重大的經(jīng)濟影響。然而，根據(jù)Brattle 集團2014年的一項研究，對于工業(yè)和商業(yè)（C＆I）行業(yè)來說，美國的電力失負荷價值(VOLL）估計平均約為20,000美元/MWh。隨著分布式能源和獨立能源采購的成本效益不斷提高，使得大型公司能夠脫離當?shù)仉娋W(wǎng)的電力供應，而維持可靠的電力服務是電網(wǎng)運營商的一個關鍵問題。
輸電線路擁塞和縮減
輸電線路擁塞是電網(wǎng)運營商面臨的一個常見問題。城市和農(nóng)村地區(qū)都可能出現(xiàn)輸電阻塞問題，可能由可再生能源或傳統(tǒng)能源發(fā)電驅動。當峰值需求期間的電力需求增加超過可用的傳輸容量時，就會造成擁塞。這個問題經(jīng)常是由于發(fā)電設施遠離負荷中心，輸電帶寬有限，無法將電從發(fā)電中心轉移到負荷中心。在峰值需求期間，輸電線路上的擁塞可能導致負載不足，輸電網(wǎng)絡不穩(wěn)定以及負載服務設施的成本增加。盡管輸電網(wǎng)絡上的擁塞問題受到更多關注，但是當現(xiàn)有基礎設施無法滿足每個區(qū)域的峰值需求時，也可能在配電系統(tǒng)上發(fā)生擁塞。這種情況經(jīng)常因可變分布式發(fā)電（如太陽能光伏）的高度滲透而加劇，其中太陽能發(fā)電間歇性輸出導致電網(wǎng)邊緣電力需求的快速變化。
負荷增長
近年來，美國和其他發(fā)達經(jīng)濟體的總負荷增長率已下降或保持平穩(wěn)增長；然而，電網(wǎng)峰值需求期間的動態(tài)仍在不斷演變。一些公用事業(yè)公司的總負荷增長率正在下降，但其峰值需求卻在增長。此外，許多國家地區(qū)的峰值需求持續(xù)時間也在不斷增長，從傳統(tǒng)的2小時延長到4小時，在某些地區(qū)甚至超過4小時甚至8小時。太陽能發(fā)電設施的普及率不斷上升，特別是在炎熱的氣候條件下，這一趨勢正在加劇。根據(jù)亞利桑那公用事業(yè)公司的調(diào)查報告，炎熱的夏季溫度超過100°F，加上晚上的太陽能發(fā)電量減少，整個電力系統(tǒng)的峰值需求時間將達到6到7小時，以滿足空調(diào)的使用需求。
哪種電池更適合？
還有一些關鍵的電池技術具有最佳特性，可以為關鍵負載提供服務。這些技術通過以下指標進行判斷：
?功率和能量密度
?壽命
?成本
?操作和維護要求
?物理尺寸/建筑要求
雖然有幾種技術在上述標準中具有吸引力，但有三種關鍵技術有望對備用電源市場產(chǎn)生重大影響。
鋰離子電池
鋰離子電池具有良好的功率和能量密度、循環(huán)效率和生命周期預期，使其特別適用于功率密集型關鍵基礎設施應用。鋰離子電池已成為電網(wǎng)規(guī)模和商業(yè)和工業(yè)儲能應用的領先技術，通過大規(guī)模生產(chǎn)更具靈活性和可用性，使其比其他電池更具先進性。近年來，包括LG化學、三星SDI、松下和比亞迪在內(nèi)的幾家主要供應商迅速擴大了生產(chǎn)能力，導致鋰離子電池產(chǎn)品成本下降。
液流電池
采用液流電池是有利的，因為可以通過在簡單地添加更多的液體電解質實現(xiàn)能量的長期儲存。這使得它們有利于低成本、長時間的儲能應用。它們通常比鋰離子電池更安全，因為不需要熱管理。隨著時間的推移，它們的活性材料幾乎沒有消耗，這使得它們比其他類型的電池具有更大的壽命周期。許多液流電池使用廉價的材料，釩液流電池作為主要應用的液流電池，使其優(yōu)勢得到了放大。
混合電池/化石燃料發(fā)電技術
混合電池-化石燃料發(fā)電技術作為電網(wǎng)或建筑資產(chǎn)尤其靈活，并且越來越多地被認為是提高現(xiàn)有化石燃料電力系統(tǒng)的效率、靈活性和彈性的工具。以同樣的方式，混合動力汽車使用電池來提高效率，并降低燃料消耗，與傳統(tǒng)電源集成的電池儲能系統(tǒng)可以顯著節(jié)省燃料，同時提高系統(tǒng)的整體彈性。此外，立法機構通常要求需要長期保證電力的關鍵設施（例如，12小時、24小時或72小時的儲能需求）在現(xiàn)場配備柴油發(fā)電機。
利益相關者應該做些什么準備？
公用事業(yè)公司應與供應商和項目開發(fā)商合作，提供適合其客戶特定需求的解決方案。最可行的早期項目的容量可能較小，并且專門針對公用事業(yè)正在經(jīng)歷的輸電和配電 (T&D)問題。由于涉及的風險較低，問題較小，更有可能被公用事業(yè)和監(jiān)管機構接受。此外，供應商應專注于提供標準化的模塊化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以擴展以滿足現(xiàn)在和未來項目所需的容量。通過模塊化系統(tǒng)從小規(guī)模項目開始，可以根據(jù)需要添加額外的容量。一旦公用事業(yè)和監(jiān)管機構對用于輸電和配電 (T&D)推遲的電池儲能系統(tǒng)感到滿意，小型模塊化系統(tǒng)將更容易在新的地點和新客戶的項目中部署。
儲能提供商需要確定如何構建其業(yè)務模型以利用額外的收入流，同時確保核心輸電和配電 (T&D)優(yōu)化收益的可靠性。這一挑戰(zhàn)需要項目開發(fā)商和集成商、軟件提供商、公用事業(yè)和市場監(jiān)管機構之間的投入和協(xié)作，以確定最合適的解決方案。儲能行業(yè)的利益相關者應積極參與持續(xù)的監(jiān)管流程，以確保充分了解該技術的全部優(yōu)勢。
