抽水蓄能发电可能是西部互联“可再生能源热潮”的关键

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抽水蓄能发电可能是西部互联“可再生能源热潮”的关键

日期:

2021年11月15日

BY:

大卫·哈佛,通用电气可再生能源产品营销主管

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抽水蓄能发电可能是西部互联“可再生能源热潮”的关键

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当大多数人将电池与能量储存联系在一起时,一项由美国能源部委托进行的新研究.S. 美国能源部(DOE)发现,水力发电是使更多可再生能源更快更便宜上网的关键, 尤其是在加州和西南部沙漠地区.

作者团队, 由GE研究院领导, 包括GE能源咨询公司和GE可再生能源公司, 美国能源部能源效率和可再生能源办公室(EERE)和水力技术办公室的任务是研究抽水蓄能在可再生资源渗透率高的支持地区的价值和作用.

北美西部互联电力系统提供了一个完美的案例研究. 那里的风能和太阳能设施建设类似于19世纪中期的淘金热, 成千上万的人涌向西部的加州,梦想着一夜暴富. 今天,beat365官方app下载看到了一场“可再生能源热潮”,旨在从气候变化中拯救地球.

今天, 在整个西部互联网络中,每年约有20%的电能来自太阳能和风能,而且每年都在快速增长, 在某些地区浓度更高.  作为这项研究的一部分,beat365官方app下载提出的问题是抽水蓄能水力在支持这种日益间断的水力发电方面能发挥什么作用, 可再生能源投资组合.

首先,快速入门. 抽水蓄能水力发电是一项巧妙的技术,当beat365官方app下载有多余的水时,它会把水抽到山上的蓄水池中, 低成本的能量,当beat365官方app下载拥有的少而需要的多时,就会释放它. 而不是, 例如, 在电池中储存能量, beat365官方app下载本质上是储存水,当需要补充动力时,通过水轮机释放出能量. 这是一种巨大的能量储存形式,以千兆瓦,而不是兆瓦,小时来衡量.

在这项研究中, 在2028年,beat365官方app下载看到了西部互联电力系统咄咄逼人的未来电网场景,每年50%的电能来自风能和太阳能. 额外的抽水蓄能能发挥作用吗? 如果是的话,那么在平衡这么多的可再生能源投资组合方面,它会产生多大的影响呢? 研究结果表明,抽水蓄能确实可以发挥一定的作用, 它有潜力发挥关键作用,使更多可再生能源比其他存储替代能源更快、更便宜地联网.

这项研究解释了太阳最有可能照耀的时间, 研究了在阳光照射时间和傍晚时分所需的能量转换, 甚至还研究了提高电网弹性和可靠性的功能. It also dug into a lot of the things system planners need to think about: What will the grid of the future look like; how does bulk storage impact market prices; 和 do different forms of storage complement or compete with each other.

来回答这些问题, 抽水蓄能水电设施的详细模型已经建成,并注入到beat365官方app下载假设的2028年电网中, 一个模拟的生产资产的舰队,包括预期的退休, 燃气发电的容量增加, 再加上其他形式的能量储存.

beat365官方app下载的研究得出结论,在这个完整的背景下, 只增加了一个新的4GWh(抽水蓄能)存储设施, 例如, 加州每年将为整个电网减少6200万美元的供电成本, 减少对可再生能源生产的限制, 减少热车队启动的数量和减少二氧化碳排放0.500万吨/年(相当于排放11万辆乘用车). 提供电力的成本, 例如, 圣地亚哥地区, 可以预期每年减少1000万美元吗, 相当于每个能源消费者大约3美元, 每年.

beat365官方app下载研究的其他值得注意的结论包括:

  • 发现短期和长期储能资产(e.g., batteries 和 pumped storage hydro) can be complementary in that both add value at different times in different ways to stabilizing an electric grid adding additional renewable energy; 和
  • 储存时间较短(4小时或以上), 事实上,有时只有2小时或以上)完全有价值,以提供电网稳定性.

该报告,可以在这里访问 高可变可再生能源下抽水蓄能的价值和作用(技术报告.政府, 是公共事业委员会(PUCs)的必读书目, 公用事业公司, 开发人员, 区域规划机构以及所有那些对能源转型的真正影响感到好奇的人,特别是电力系统中储存的角色,间歇性可再生发电的高度渗透. 该报告包含beat365app下载网格规划者和模拟器的更详细的信息, 包括模拟最新抽水蓄能技术的最新模型, 具有提高电网可靠性和弹性的附加功能.

当beat365官方app下载开始这项研究的时候, beat365官方app下载问过水力是否可以带动更多的可再生能源? 答案是肯定的.