大型电池如何帮助避免夏季停电 - 彭博社
Kyle Stock
德克萨斯州奥斯汀附近的输电线路。
摄影师:乔丹·冯德哈尔/彭博社换作其他年份,5月14日很可能会成为德州的能源灾难日。
气温攀升至一个多世纪以来同期的最高水平:达拉斯92华氏度(33摄氏度),休斯顿95华氏度(35摄氏度),拉雷多104华氏度(40摄氏度)。空调集体轰鸣,电力需求激增。与此同时,数十台天然气发电机处于离线状态,正为夏季进行调试。
但德州的天空阳光充沛且多风,初创企业此前数月已建成大型电池组用于储电。能源分析平台GridStatus.IO数据显示,当日下午4:30左右用电达到高峰时,电网中近半数电力来自可再生能源。随着日落,白天吸收电能的电池组开始发力,满足了8%的电力需求,保障了供电稳定。
彭博绿色美国气候否认主义的新话术英国在热浪从西班牙北移前发布健康预警EDPR将亚洲业务重心转向"高增长市场"参议院共和党税法案拟提前终止风电太阳能税收抵免"电池非常擅长应对这类事件,“在德州拥有三处储能设施的电池开发商Fluence Energy Inc.商业战略总监安德鲁·吉里根表示,“相比几年前,情况已经大有改善。”
今年夏天美国将迎来一场能源风暴,气候变化加剧热浪侵袭,同时大批新建数据中心和加密货币矿场即将上线。但这些新增电力黑洞出现的同时,也伴随着巨型电池阵列的部署。多年来美国尤其是阳光地带一直是可再生能源的富集区,如今电力公司能够将这些太阳能和风能储存起来实现全天候供电。
根据彭博绿色对联邦数据的分析,截至4月的12个月内(可获得的最新数据),美国储能容量从约18吉瓦激增至25吉瓦,增幅达41%。亚利桑那州电池容量几乎翻了三倍;得克萨斯州则接近翻倍。4月8日晚间,得州超11%的电力来自电池储能,创下新纪录。
若美国能实现拜登政府2035年零排放电力的目标——或接近该目标——电池储能将是关键因素。可再生能源发电量每隔数日就刷新纪录,3月份已占全美发电量的近三分之一。电池能确保这些电力在最需要时输出——或至少避免浪费。牛津大学环境变化研究所能源项目主任Jan Rosenow指出,这一过程将拉低电价,加速淘汰化石燃料电厂,并阻止新建计划。
“二十年前,可再生能源的主要问题是成本过高,”罗森诺解释道,“如今可再生能源变得廉价,但我们需要实现供需平衡。在这方面,电池储能显然是最佳解决方案之一。”
德克萨斯州艾奥拉市的电池储能场。摄影师:乔恩·沙普利/休斯顿纪事报/盖蒂图片社### 1.04亿人面临停电风险
夏季对电网和公用事业公司而言总是充满挑战。制冷耗电量远超制热,随着气候急剧变化,美国人的制冷需求与日俱增。彭博新能源财经数据显示,反映空调使用强度的年度制冷度日数较1990-1999年平均水平已增长17%。去年夏天是北美有记录以来第四炎热的夏季,气象学家预测今年将延续高温趋势。
“极端高温频发是气候变化最显著的特征,”加州大学洛杉矶分校研究气候变化统计学的卡伦·麦金农教授指出,“即使气温仅上升几度,也会让夏季体感明显更加极端。”
据总部位于华盛顿特区的非营利组织北美电力可靠性公司(NERC)预测,今夏北美六大电网中有三个将面临停电风险。总计约1.04亿美国人——相当于全国三分之一人口——生活在极端高温与需求激增可能导致断电的区域,不过NERC表示若没有新型电池阵列,风险将显著更高。
例如在得克萨斯州,得益于电池容量的增加,北美电力可靠性公司(NERC)预测今夏出现能源紧急状况的概率已从数月前的约15%降至3.6%。同时,NERC预计未来几个月电池将满足加州约四分之一的峰值电力需求。
储能宝贝储能
截至4月的过去12个月里,美国电池储能容量增长了41%,主要分布在面临夏季热浪的州。
来源:美国能源信息管理局
“可靠性是指电网应对突发变化的能力,“正在得州建设两处储能设施的Fullmark能源公司首席执行官克里斯·麦基萨克解释道,“而就响应速度而言,没有什么比电池储能更快。”
房主们也深有体会,纷纷安装小型电池系统以维持供电并避开分时电价高峰。去年,住宅储能激增64%,这些系统也有助于降低夏季用电高峰并稳定电网。
去年夏季美国未发生大规模停电,能源部将这一成功主要归功于新增的太阳能发电和储能设施。
得州电网运营官员表示,电池在降低电价方面也起到关键作用,尤其是在夏季。他们预计该州储能容量将在未来五年内增长两倍。
亚利桑那州图森市的太阳能电池板。摄影师:Rebecca Noble/彭博社### 储能技术所处的十年前太阳能发展阶段
可以肯定的是,储能技术仍处于早期阶段。2024年,它仅占美国发电容量的2%,但正在快速增长。彭博新能源财经预计,无论特朗普政府如何削减绿色激励措施,今年公用事业规模的电池储能容量将再次接近翻倍,新增约18吉瓦。
公用事业公司和开发商正在建设电池组,因为它们通常是增加容量的最经济方式,本质上是通过利用已建成的发电设施来扩展。根据彭博新能源财经的数据,2024年固定式储能系统的平均价格为每千瓦时125美元,比2023年下降了19%。
储能系统也变得更加耐用。十年前,工业电池通常在30分钟或更短时间内释放所有电子。如今,平均系统可以连续输出能量四小时,有些系统甚至可调至八小时的循环周期。这意味着它们可以更频繁地启动并持续更长时间,而不仅仅是在早晚的短暂窗口期。
牛津大学环境变化研究所的Rosenow表示,大型电池正在激增且价格合理,其采用速度将迅速加快。
“储能技术现在所处的阶段,大约是十年前的水平,”Rosenow解释道。“这对我来说就是这种感觉。真是令人难以置信。”
熄灯时刻
尽管可再生能源激增,但美国更炎热的天气和紧张的电网引发了日益严重的停电浪潮。
来源:美国能源部,Young Energy LLC
罗森诺表示,随着电池热潮的发展,人们的电费将降低,停电将减少,包括人工智能数据中心在内的最大能耗大户将以最小的额外排放启动。但收益正在递减。
储能系统的优势在于能够在电力便宜时储存电子,并在电价飙升时出售。随着储能容量的增加,这些套利机会正在缩小。Fullmark公司的麦基萨克表示,电池企业高管在建设内容和地点上正变得更加具有战略性。
“数量竞赛已经结束,”他解释道。“在这一点上,我们中很少有人想增加地图上的点。”
此外,根据伍德麦肯兹的数据,最近的联邦关税可能会将大型电池项目的成本从12%提高到50%,具体取决于关税的涨幅和持续时间。该公司表示,尽管美国电池工厂正在启动,但国内供应要满足美国需求的很小一部分还需要很长时间。
特朗普的支出计划还可能扼杀大型电池和绿色能源项目。太阳能和电池开发商OCI Industries的首席执行官萨巴赫·巴亚特利本周前往华盛顿特区,鼓励参议员们维持《通胀削减法案》的激励措施,或者至少逐步减少这些措施。
“如果[这项‘庞大而美丽的法案’]按原样通过,对太阳能行业将是致命一击,”他说。
经历了一个充满热浪戏剧性和停电事件的夏季后,巴亚特利或许能更轻松地证明自己的观点,但已建成的太阳能和储能设施本可以避免这一切。
富尔马克公司的麦基萨克承认,大多数人及企业不会意识到未来几个月可再生能源和电池在维持电网稳定方面将发挥多么重要的作用。他解释说,展示因它们而避免灾难的图表并不那么有说服力。
“在停电时谈论这个问题几乎更容易,但那时人们的生命已处于危险之中,”他说。