抽水蓄能水电可能成为西方互联“可再生能源热潮”的关键

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抽水蓄能水电可能成为西方互联“可再生能源热潮”的关键

日期:

2021年11月15日

BY:

大卫·哈弗德,通用可再生能源产品营销主管

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抽水蓄能水电可能成为西方互联“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,水力发电是让更多可再生能源更快、更便宜地接入网络的关键, 尤其是在加利福尼亚和西南沙漠地区.

作者团队, 由GE研究公司领导, 包括GE能源咨询和GE可再生能源, 受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委托,研究抽水蓄能水力在可再生资源高渗透率地区的支持价值和作用.

北美西部互联电气系统是一个很好的案例研究. 那里正在发生的风能和太阳能装置类似于19世纪中期的淘金热, 它见证了成千上万的人涌向西部的加利福尼亚,梦想发财致富. 今天,黄金城hjc在线客服网址看到了一场旨在拯救地球于气候变化的“可再生能源热潮”.

今天, 每年大约20%的电能来自整个西部互联的太阳能和风能,并在逐年快速增长, 在某些地区有较高的浓度.  黄金城hjc在线客服网址在这项研究中提出的问题是抽水蓄能在支持这种日益间断性的情况中扮演什么角色, 可再生能源投资组合.

首先,快速入门. 抽水蓄能水电是一项巧妙的技术,当黄金城hjc在线客服网址有多余的水时,可以把水向上泵入蓄水池, 更低成本的能量,当黄金城hjc在线客服网址拥有的能量更少、更需要它时,就释放它. 而不是, 例如, 电池储能, 黄金城hjc在线客服网址实际上是在储存水,当需要补充电力时,这些水通过水轮机作为能量释放出来. 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, 黄金城hjc在线客服网址看到,在2028年,西部互联电力系统将有一个大胆的未来电网方案,其中每年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? 如果答案是肯定的,那么在平衡这么多可再生能源组合方面,它的影响力会有多大呢? 黄金城hjc在线客服网址从研究中得出结论,抽水蓄能水电站不仅能发挥作用, 它有潜力在将更多可再生能源以更快的速度和更便宜的价格引入网络方面发挥关键作用.

这项研究计算了太阳最可能发光的时间, 研究了日光和黄昏之间所需的能量转换, 甚至还研究了增强网格弹性和可靠性的特性. 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.

来回答这些和其他问题, 建立了抽水蓄能水利设施的详细模型,并注入了黄金城hjc在线客服网址假设的2028年电网, 通过模拟舰队生成资产,包括预期的退休, 天然气发电能力的增加, 加上其他形式的能量储存.

黄金城hjc在线客服网址的研究得出的结论是,在这个完整的背景下, 仅仅增加一个新的4GWh抽水蓄能设施, 例如, 加州将为整个电网每年减少6200万美元的电力供应成本, 减少对可再生能源生产的限制, 减少热车队的启动数量,二氧化碳排放量减少0.500万吨/年(相当于11万辆乘用车的排放量). 提供电力的成本降低了, 例如, 仅在圣地亚哥地区, 预计每年将减少1000万美元, 相当于每个能源消费者大约3美元, 每年.

黄金城hjc在线客服网址研究的其他值得注意的结论包括:

  • 短期和长期蓄能资产的发现.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
  • 储存时间相对较短(4小时以上), 的确,有时只有2小时以上)是完全有价值的,以提供电网稳定性.

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)| OSTI.政府, 是公用事业委员会(PUCs)的必读书目, 公用事业公司, 开发人员, 以及区域规划组织以及所有那些对能源转型的真正影响感到好奇的人尤其是在电力系统中存储的作用随着间歇性可再生发电的普及. 该报告包含hjc黄金城手机版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, 具有增强网格可靠性和弹性的附加特性.

当黄金城hjc在线客服网址开始这项研究的时候, 黄金城hjc在线客服网址问水力发电是否能为更多的可再生能源提供动力? 答案是响亮的肯定的.