清洁能源存储事实

事实

能量存储对高效,清洁电网至关重要。它使我们能够在充实,储存它时产生清洁能量,并在需要时将其放回电网。正如制冷改变了人们如何消耗食物,储能会彻底改变我们使用能源的方式。

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这项初步研究细节清洁能源在未来十年内解锁经济增长,实现多数可再生发电。

统计数据

1,736

美国电池容量从2010年的59兆瓦跃升至2021年的1736兆瓦。

89%

锂离子电池组的价格从2010年的1100美元/千瓦时下降到2020年的137美元/千瓦时,降幅达89%。

17 GW.

根据美国EIA的说法,大型电池存储容量将于2019年的2019年为1 GW到17 GW。

提高可靠性,降低成本和增加网格弹性。

清洁储能的好处

能源储存是美国清洁能源的潜在游戏规则改变者。它允许我们储存能量以备不时之需,提高可靠性,为消费者控制成本,并最终帮助建设一个更具弹性的电网。

提高电网可靠性

储能增强了可靠性,确保了与消费者和企业的无缝,同步的电力交付。

一个更灵活、更灵活的网格

存储增加了网格的灵活性,有助于为消费者,企业和其他用户提供不间断的电源。

降低消费者的成本

当价格较低并在峰值期间在峰值较高时,存储可以通过储存能量来抵消成本。

保护生产力

在短暂中断期间,储能可以帮助企业避免昂贵的中断,继续正常运营。

最大限度地减少停电

能量储存保护消费者免受丢失的食品和药品以及电子停电的其他不便。

使清洁能量更加可行

能量存储使我们能够使用像太阳和风这样的可再生能源为电网供电,即使太阳倒闭或风不吹。

平滑可变能量

能量存储有助于通过在低生产期间放电来平滑间歇性资源的输出。

更高的能量密度

与其他生成系统相比,电池存储系统占据了它们释放的功率量的空间。

能量存储如何运作

机械储能

最古老,最常见的储能形式是机械泵送储存水电。

当能量需求较低时,水将在水库中泵入水库上的上坡。后来,允许水流反下坡,当需求高时转动产生电力的涡轮机。

能量存储如何运作

电化学能量储存

电化学能量存储是最常见的最快的能量存储形式。

这种方法使用电池,通过化学反应存储和放电电力。电池电池最常见的化学性是锂离子,但也有几种其他选择。

能量存储如何运作

热能存储

热能存储最常见于集中的太阳能(CSP)植物,该植物使用太阳能来加热驱动蒸汽涡轮机以产生电力的工作流体。

在某些情况下,可以通过蒸汽发生系统分钟甚至在太阳能产生下降后储存和使用加热的工作流体的储存器。

能量存储如何运作

储能设施

能量存储设施的能量容量(可在千瓦时或兆瓦或兆瓦或兆瓦或兆瓦计)的总能量,电力容量(可在时间点释放的能量,以千瓦测量或兆瓦)。

能量存储如何运作

专为特定需要而设计

储能系统旨在满足特定的存储需求,例如短期,以更好地调节风力或太阳能设备的输出,或者长期以更好地匹配厂家供应和电网需求。

你应该了解的能量存储。

经常问的问题

能量存储的应用

是否必须为风和太阳能集成可再生能源所必需的能量存储?

不,但能量存储是几种技术之一,可以使电网更加灵活,并使我们能够更容易且有效地整合可再生能源资源。然而,研究和现实世界经验表明,在没有新的能量存储资源的情况下,可以安全可靠地整合高水平的可再生能源。几个州像爱荷华州,堪萨斯州和德克萨斯州现在使用风和太阳能产生大量的电力,而无需普遍部署存储。在许多系统中,能量存储可能不是最经济的资源,以帮助整合可再生能源,并且可以探索其他系统灵活性来源,包括传输扩展,增加传统的发电灵活性,以及​​改变各种操作程序等。

能量存储如何帮助更加现实和可靠地使可再生能源更实用和可靠?

能量存储可以通过平滑这些快速增长的可再生能源来平滑变量一致,让我们能够允许我们将更多的风和太阳能集成到网格中。随着更多的风和太阳能资源增加,存储将对高效,可靠和清洁的网格变得更加重要。

重要的是,能量存储可以帮助将清洁能量发电转移到最需要的情况下。例如,大多数美国的峰值功率使用情况发生在夏季下午和晚上,即太阳能发电正在下降。在这些时间里,温度可能是最热门的,以及工作日间的人回家,开始使用电力来冷却他们的房屋,厨师和运行设备。能量存储允许我们将可再生能量转移到晚上的需求最高时光。它可以通过可再生能源提供电网通过可再生能源提供动力的电位,即使太阳落在,风也不吹。

将储能与风和太阳能结合在项目网站或网格秤上 - 也有助于平滑风和太阳能流入电网的变化。风能和太阳能生产的基于风和太阳能资源的可用性波动;他们本质上间歇性。例如,通过云可以迅速改变太阳能厂的输出。存储可以通过在源电厂的低生产期间通过放电来帮助平滑间歇性资源输出到网格。

能量存储与所有燃料源合作吗?

是的,储能系统是技术和燃料中性的。电力可以通过多种技术产生,包括风能、太阳能等可再生能源以及石油、天然气、煤炭和核能。由于传统发电在本质上变化较少,它往往从综合能源存储中受益较少,但在某些情况下,优化供应和需求、将发电转移到峰值需求和提供电网管理都有好处。

能量存储的成本影响

建造一个太阳能+储能的工厂要花多少钱?

美国能源部的能源效率和可再生能源办公室提供了有用的数据来了解太阳能加储能的成本,以及储能的持续时间如何影响成本。根据美国能源部的数据,储能成本实际上随着时间的延长而降低,因为在较短的时间内,逆变器和其他硬件的成本占整个系统成本的比例更高。一个独立的60兆瓦存储系统将随着持续时间的增加而降低每兆瓦时(MWh)的成本。换句话说,存储时间越长,每兆瓦时的成本就越低。

能量存储基础知识

能量存储能力和持续时间之间的关系是什么?

Doe的能效和可再生能源办公室提供有用的数据,以了解兆瓦和存储持续时间之间的关系。考虑其使用240兆瓦的小时(MWH)锂离子电池,最大容量为60兆瓦(MW)。具有四小时存储的60 MW系统可以以多种方式工作:

  • 您可以以最大功率运行电池四小时
  • 您可以在半功率下运行八个小时

以另一种方式来看这个例子,你可以使用相同的存储系统在短时间内产生大量的电力或在较长时间内产生更少的电力。这意味着240兆瓦时的电池可以为:

  • 60兆瓦超过4小时
  • 超过8小时30兆瓦
  • 16小时15mw

然而,根据系统的容量,它可能不能立即得到60兆瓦的电力。这就是为什么存储系统是指容量和存储时间(例如,一个60兆瓦电池4小时的存储)或更少的理想-由MWh大小(例如,240 MWh)。

虽然这个例子集中在电池上——因为目前大多数的储能都是基于电池的——同样的兆瓦数和小时使用的概念适用于任何存储系统来储存和释放电能。

了解美国能源存储市场

电池储能市场有多大?

大规模电池存储系统越来越多地在美国电网中使用。根据美国能源情报署(EIA)的数据,2010年,在美国,7个电池存储系统的发电量仅为59兆瓦(MW),这是电池在任何时刻可以提供的最大输出功率。截至2015年,已建成49套系统,装机容量351兆瓦。在接下来的三年里,这一增长将继续以更高的速度增长,截至2018年底,运营电池存储系统的总数增加了一倍多,达到125个,装机容量总计869兆瓦。根据Wood Mackenzie Power & Renewables的数据,美国市场2018年部署了310.5兆瓦,比2017年增加了44%,因为成本下降和能力继续提高。他们预计2024年的年度部署将达到44亿千瓦,市场规模将达到47亿美元。

是否有美国国内制造供应链用于储能系统?

目前,这是少量制造商的能量存储市场的一个非常狭窄的子。特斯拉是美国电池储能储存的主要制造商,虽然不断增长的市场将不可避免地吸引更多在国内制造业的投资,以及遵循这些设施的工作和经济效益。目前,设计,工程,建筑和其他本地承包代表了最大的储能本地国内供应链。

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