巨型电池助力美国电网度过夏季用电高峰 - 《华尔街日报》

美国电网依靠一种新的"创可贴"来帮助其度过今夏的酷热：巨型电池。

在夏季热浪期间，电池储能已成为电力结构中微小但重要的一部分，帮助弥合日落时分太阳能发电减弱但人们持续使用空调造成的电力缺口。

从宾夕法尼亚州到加利福尼亚州的电网运营商，通过结合现有和新增能源供应（包括电池）安然度过了这个高温季节，避免了轮流停电。当大型发电厂意外停机时，大规模电池及时填补空缺并帮助稳定电网。

今夏创下10次用电纪录的得克萨斯州，电池在某个日落时分帮助勉强避免了轮流停电。该州的电池几乎完全在傍晚放电，特别是在晚上7点左右，此时太阳能发电骤降且风力发电（通常夜间增强）几乎为零。

“电池虽然不是今年未出现停电的唯一原因，但它是保持供电的关键因素，“电池开发商Key Capture Energy的首席执行官杰夫·毕晓普表示，该公司在得州运营着约380兆瓦的储能设施。

2020年之前，大规模电池几乎不存在。根据美国清洁能源协会和能源咨询公司伍德麦肯兹的数据，如今美国开发商正计划在29个州创纪录地部署大型电池项目。即使其他清洁能源项目的推进速度放缓，该领域仍呈现新增容量的激增。

标普全球数据显示，第二季度企业并网的电池储能容量接近1500兆瓦，足以满足约30万户家庭在用电高峰期的需求，较去年同期增长60%。

与此同时，当季太阳能装机量下降24%，新风能项目减少了45%。

投行Evercore ISI分析师指出，自2021年起拖累电池储能项目的通胀和供应链中断问题已开始趋稳缓解，今年该行业正加速复苏。

新出台的税收优惠政策也推动了投资热潮。去年通过的《通胀削减法案》首次为电池储能提供税收抵免。此前电池项目必须与太阳能或风能项目配套才能获得激励，现在独立建设的储能项目也可获得资格。

美国电池市场由加利福尼亚、内华达、亚利桑那和得克萨斯等州主导。电池通过提供电网稳定服务或套利（通常利用低价或过剩的可再生能源充电，在电价和需求飙升时放电）实现盈利。西部地区的电池储能系统可供电3至8小时，而中西部和得州的系统通常放电1至2小时。

得州电网运营商ERCOT表示，申请并网的项目中电池储能占比近60%，远超其他能源类型。

“这有点像来自未来的明信片，”斯多葛能源咨询公司总裁道格·卢因说道。他表示，德克萨斯州目前拥有近4000兆瓦的电池储能，未来两个夏季将分别增长至12000至14000兆瓦。

Enel集团在德克萨斯州拥有520兆瓦的电池储能容量，其中大部分是今年夏季新增的。

尽管德克萨斯州气温已开始小幅下降，但九月带来了新的压力——太阳能发电量在傍晚时段下降得更快。

“晚上8点气温仍高达96华氏度（约35.6摄氏度），而日落时间也略微提前，”Enel北美公司德克萨斯州监管事务高级经理玛德琳·古尔德·洛克林表示。

9月6日，一条输电线路故障导致该州电网运营商进入紧急操作状态。当晚，电网启用了所有可用发电设施，要求部分大客户削减用电量，并从外州调入电力。这是自2021年2月灾难性寒潮导致数百万人断电数日后，德克萨斯州最接近实施分区停电的一次。

当晚该州主要依赖天然气发电（占比超60%），但电池储能也以创纪录的2172兆瓦出力（占发电结构近3%）参与供电，当时运行储备已处于危险低位。

Enel集团位于德克萨斯州艾奥拉的太阳能设施。该公司在德州拥有520兆瓦电池储能容量，其中大部分为今夏新增。据劳克林透露，埃奈尔公司的电池在9月6日提供了约524兆瓦时的电力，足以满足超过10.4万户家庭的用电需求。该公司预计明年将在德克萨斯州再增加823兆瓦的储能容量。

格莱德帕斯公司（在德州和宾州拥有电池项目）的投资组合管理高级副总裁帕特里克·迈耶指出，尽管更多电池储能接入电网，但电力需求将持续增长，同时依赖天气的间歇性风光发电项目也在扩张。“当前市场正经历极端波动”，迈耶表示。

他补充道，天然气和燃煤电厂已连续四个月在100华氏度高温下满负荷运行，缺乏预防性维护的停机机会，同样承受着巨大压力。

冬季可能给电网带来新挑战。虽然电池在夏季夜晚发挥调节作用，但冬季用电高峰会出现在早晚两个时段——当气温骤降时，居民取暖设备和厨房电器同时运行将导致双重用电峰值。

美国能源部储能事务副助理部长埃里克·谢表示，他将密切关注今年冬季电池开发商如何适应新季节需求。“在某些市场，电池储能现已占峰值容量的3%至5%"，他指出这一容量已能有效抑制高峰电价。

凯瑟琳·布朗特对本文亦有贡献。

联系作者珍妮弗·希勒请致信[email protected]

本文发表于2023年9月27日印刷版，标题为《电池如何拯救电网》