从液态空气到超级电容器能量存储终于有望取得突破金震彪

发布时间：2022-10-21 17:43:09

从液态空气到超级电容器，能量存储终于有望取得突破

电池和其他技术的银行可以降低能源费用并帮助可再生能源，能源存储行业表示，它正在迎接丰收年

当你需要水时，我并不总是下雨，所以我们有水库 - 但我们没有相同的电力系统，”英国电力存储网络主管Jill Cainey说。

但这可能会在2016年发生变化，行业数据预测，这项技术不仅对大规模推广可再生能源至关重要，而且还有降低客户能源费用的前景。

成本大幅下降的大电池正在引领潮流但一个主机其他技术，从像现有方案分解水产生氢，在地下洞穴压缩空气，飞轮和加热砾石坑，像超级电容器和超导磁体较长期的赌注，也争抢位置。

在英国，第一家通过将空气压入液体来储存电力的工厂将于3月开放，而第一步则是采用由家用电池组成的虚拟电站。

“我们认为这将是一个突破性的一年，”英国RES公司的John Prendergast说道，该公司在全球拥有80MW的锂离子电池存储，并且在开发方面有六倍的发展，包括其在附近的太阳能公园的第一个英国项目。格拉斯顿伯里。“所有这些只有在降低消费者成本的情况下才有效，我们认为这样做，”他说。

能源储存对可再生能源非常重要，不是因为绿色电力无法预测 - 太阳，风和潮汐比温布尔登网球决赛结束或燃气电厂紧急关闭后的激增更容易预测。储存非常重要，因为可再生能源是间歇性的：早上的强风与晚上的高峰需求不一致。存储允许电力在需要时进行时间转换，从而最大限度地发挥风电场和太阳能电池阵列的优势。

仅凭这一点就不足以证明存储成本，但它带来了许多其他优势。英国国家电网公司每年花费10亿英镑用于平衡电网，开启或关闭电源以保持灯亮，储存的能源可以发挥重要作用。储存也可以比大型新发电站便宜得多，这些发电站可能会在一年中的大部分时间里闲置，而且只能在寒冷的冬季夜晚开始使用。广泛分布的存储特性也提高了能源安全性。“这是'无悔'的选择，”普伦德加斯特说。

最成熟的能量储存形式是向山上抽水，英国有四个这样的植物。但现在有用地方的山脉很少见，Highview Power Storage即将启动替代方案：液态空气。

它位于曼彻斯特附近的Pilsworth，由能源和气候变化部资助的新的800万英镑示范工厂将于3月开工。通过将空气压缩成冷液体700次，它储存通过将液态空气蒸发成高压气体以转动涡轮机而释放的动力。5MW系统将能够为数千个家庭供电几个小时。Highview首席执行官Gareth Brett表示，它就像抽水蓄能一样，但可以在任何需要的地方找到。

由Decc支持的另一项技术是来自Moixa Group的家用电池系统，Moixa Group是一种类似于特斯拉Powerwall的英国技术。2000英镑的公文包大小的电池可以存储来自屋顶太阳能电池板的多余能量，但它也可以通过智能家用电池网络获得收入，该公司用它来帮助平衡国家电网。

Moixa创始人兼首席执行官西蒙丹尼尔说：“如果国家电网希望我这样做并付钱给我，那么你就可以在房子内外转动房屋。” 到目前为止，已经安装了大约350个系统，Daniel认为推出更大的网络可能比等待大型储能站点的规划许可要快得多。

“天空在七年内在英国三分之一的家庭中安装了卫星天线，”丹尼尔说。他还开玩笑说他的电池“目前是在[能源部长] Amber Rudd的选区制造的，这在政治上很不错。”

Moixa系统使用锂离子电池，这些是目前全球电网规模能源存储的主要支柱。过去，它们被认为对于大规模存储而言过于昂贵，但成本持续下降，而且它们在消费电子产品方面的良好记录为投资者提供了信心。

英国最大的运营能源存储系统是由英国电力网络公司在Leighton Buzzard 安装的价值1800万英镑的电池，该公司位于贝德福德郡一个不断发展的城镇。UKPN的Martin Wilcox表示，该公司负责向英格兰东南部的家庭供电，他们可以选择：从国家电网建设第三条主要电力线路或安装6MW电池。通过平衡电网赚钱，后者看起来更便宜并于2015年投入使用。

UKPN项目将被全球电力公司AES公司取代，北爱尔兰Kilroot电站拥有10MW锂离子电池，而REDT正在苏格兰Gigha岛安装一个价值360万英镑的液流电池，支持其风力涡轮机。

电池也是东安格利亚珠穆朗玛峰项目的核心，但它使用雷诺电动车的二手电池。作为该项目技术负责人的Future Transport Systems公司的Ian McDonald表示，在通过正常停止启动的“使用和滥用”降低约75％后，它购买电池 - 只需新成本的一小部分。驾驶。因为电池只是慢慢充电和放电，作为电动汽车充电网络的一部分，它们可以再过五到六年。

据政府机构Innovate UK的马克·汤普森称，将电动汽车电池作为智能存储网络，同时仍然在汽车中是一种很有前景的选择。他表示，到2025年，预计将在英国道路上的30万辆电动汽车中可能拥有4GW容量 - 核电站约1GW。他说汽车在95％的时间内都是静止的，使用它们可以节省数十亿英镑，无需新的发电站和电力线。

不过，虽然在英国储能项目的兴趣正在涌动-从国家电网最近呼吁短期储存的200MW获超额认购六倍-它是从一个较低的基数开始：刚24MW已经安装相比5,000MW的政府的官方顾问，气候变化委员会，设想在2030年建立一个低碳国家。

“随着美国紧随其后，英国和欧洲确实在可再生能源方面处于领先地位。但在能源存储行业却恰恰相反，“德国能源存储公司Younicos的 Audrey Fogarty 表示。该公司在美国主要业务。仅加利福尼亚州就要求到2020年实现1,200MW的存储量。

Decc的Sally Fenton表示，政府仍在决定如何部署目前用于非核能源创新的2.5亿英镑，但表示：“我们当然希望增加对能源储存的资金”。

在十一月能源部长陆克文说：“通过本地存储，互连和需求响应支持所产生的能量，提供了一种完全不同的模式的可能性......我们正在移除已阻碍了智能解决方案的法规，如需求侧响应和存储。“

这将受到UKPN的Wilcox的欢迎：“存储绝对处于临界点。但是，[能源]监管是在10 - 20年前为不同的系统设计的。“例如，他说，UKPN必须支付政府的社会和绿色补贴，当它购买电力充电时，但是当客户再次付款时他们从放电电池获取电力。

Highview的Brett称赞Decc的支持 - “他们真的坚持我们作为英国技术” - 但他说监管问题对存储的推出产生了“寒蝉效应”。

贸易组织电力存储网络主管Cainey表示，存储项目可以很快建成。“电池项目可能需要12-18个月才能完成。”

她表示加利福尼亚的雄心壮志来自于应对气候变化的承诺：“加利福尼亚正在积极推行低碳议程，他们不希望系统上有柴油[发电机备份]。”英国政府最近一直受到批评向高污染柴油发电厂农场提供1.75亿英镑的补贴。

“Amber Rudd谈论了很多关于储能的问题，但我们需要一个明确的监管转向，”Cainey说。“飞机在盘旋，但没有跑道降落。”

机械工程师协会的Ian Arbon教授在2014年将能源储存称为英国能源计划中的“ 缺失环节 ”，甚至更为直接：“作为一个国家，我们在能源储存方面远不及我们应有的地方。显然需要大规模和紧急关注。储能是我们面临的[脱碳]问题的明显解决方案之一。“

政府热衷于建设新的燃气发电站并开发水力压裂设备，但Arbon表示：“英国是世界上唯一一个认为通过生产更多化石燃料将会达到可再生能源目标的国家。”