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2011 年 11 月,毛伊岛计划管理委员会批准了 Auwahi 风力发电项目。该项目设计发 电容量为 21MW,足够 10000 户家庭使用。其基建费用大约为 140 万美元,基建项目包括: 一个电池储能系统,一根 9 英里长、电压等级为 34.5 千伏的输电线路,一个互联变电站、 一个微波通信塔和道路建设。而每台风力发电机组需要空地面积 2.4 亩,使得整个项目需 要 1466 亩空地,这几乎是毛伊岛整个 Ulupalakua 牧场的面积。该项目设计风力发电塔的 数目为 8 个,每座塔高 428 英尺,每座塔的发电量为 3MW。为该风力发电项目配套的储 能系统是一套 10MW/20MWh 的锂离子电池储能系统,由美国 A123 Systems 公司提供, 被安装在毛伊岛 MECO 的 Wailea 变电站内。计算机将保持电池在一天中的大多数时间处 于半充电状态。如果风力骤然增强或减弱,电池将平稳电流。该储能装置的成功之处在于 其拥有调频功能,美国交流电每秒运行 60 个周期,而电池可以在 1 秒内进行 60 次从充电 到放电或相反方向的变化,从而保持频率稳定。电池系统还可以在电价较低时储存电力, 而在电价较高时送出电力,从而实现盈利。该储能系统通过削峰填谷,可以减小变电站变 压器的高峰负荷,也可以增加电网的稳定性、提高供电质量。 1、投入大量资金进行电池的研究和开发 日本长期以来一直对储能较为支持与关注,特别是储能在可再生能源领域的应用得到 了长期的研究,政府推出了月光计划和示范工程。同时,可再生能源的发展将进一步促进 储能技术的应用。按日本国会 2010 年 6 月通过的《能源基本计划》,到 2030 年零排放发 电占电源比率由当前的 35%增加到 70%,其中可再生能源份额从现在的 9%增长为 2030 年的 20%,实现成倍增长。 日本自二十世纪 70 年代以来,投入大量资金进行电池技术的研究与开发。日本曾经 支持过的电池技术包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池以及锂离子电池等,其中经产省锂 离子储能系统补贴,最高达到系统价格 2/3,共 100 亿日元。在这项政策的支持下,2013 年,越来越多的储能系统获得补助并投放市场。 日本在储能技术的推广方面也有可借鉴之处,如对企业项目(住友和 NGK)建设提 供 75%的补助,有效降低成本;同时 NGK 与东京电力公司的合作模式值得借鉴,正是由于 有效利用了电力公司和储能公司双方的优势,确保了储能技术在电力领域的成功应用。 2012 年 4 月出台家庭储能系统补助金政策。在这项政策的支持下,2013 年,越来越多的 储能系统获得补助并投放市场。 2、日本典型的电网储能项目应用——北海道 Tomammae 风电场储能项目 我们可以来看看日本北海道 Tomammae 风电场储能项目。在日本,用于电站调峰和 风力储能的固定型钒电池发展迅速,大功率的钒电池储能系统已投入实用,并全力推进其 商业化进程。Tomammae 风电场是位于日本北海道北岛的一个 30.6MW 的风电场,由日本 电力公司负责运营。风场配备了由 SEI 公司提供的全钒液流电池系统,设计储能的额定功 率为 4MW,最大功率为 6MWh,储能时间为 1.5h。电池需要根据电网的要求能够以 6MW 的短时功率工作 30 秒以上。该项目的钒电池组于 2005 年 1 月进行安装,于 2008 年开始 运行。系统在 3 年内的循环次数已达到 270000 次,并成功实现储能系统荷电状态(SOC) 的实时监测管理,这大大减少了钒电池体积并提高了系统安全性,有效避免过充。安装储 能系统的主要目的在于存储风场产生的能源,平稳风电场不稳定的功率输出从而平滑风电 的短期波动。 (三)欧盟对储能示范项目进行资助 与美日早在 20 年前就已经开展储能领域的研究,并出台了各种政策相比,欧洲储能 政策的支持力度及储能领域的发展水平相对美日就逊色许多,不过欧洲已经意识到储能是 解决可再生能源的有效利用问题的关键,欧洲能源委员会指出“一部分传统火电厂将被分 布式发电,可再生能源,需求管理系统及储能所代替”,并在电网的近期、中期及长期的 研究计划中,将能量储存和电能质量的保证放在重要研究地位。一些欧洲国家已经开始把 储能技术作为能源领域的战略新兴产业进行支持。欧盟电网计划(EEGI)近期发布了《欧洲 储能创新图谱》报告,对欧洲 14 个国家储能研究、开发与示范项目进行了统计分析。在 过去 5 年,这些国家公共投资和受到欧盟委员会直接资助的项目总数达到 391 个,总投资 额 9.86 亿欧元。 (责任编辑:赵卓然) |
