研究認(rèn)為太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目可有效取代天然氣發(fā)電廠并促進(jìn)零碳排放

根據(jù)分析機(jī)構(gòu)彭博新能源財(cái)經(jīng)公司(BloombergNEF)最近發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告，太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施與儲(chǔ)能系統(tǒng)相結(jié)合可以有效取代天然氣發(fā)電廠，并加快促進(jìn)零碳排放。

 

調(diào)查報(bào)告指出，雖然太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目可以提供與天然氣發(fā)電廠相同的服務(wù)，并提供相似的價(jià)值，但太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目和不同類(lèi)型的天然氣發(fā)電廠在美國(guó)能源市場(chǎng)構(gòu)成的競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)態(tài)比較微妙。

 

隨著美國(guó)的能源基本上從燃煤發(fā)電轉(zhuǎn)向天然氣發(fā)電，對(duì)成本更低、二氧化碳排放更少的天然氣發(fā)電的依賴(lài)也在增加。這可以從天然氣發(fā)電量和新設(shè)施的建設(shè)方面得以證明。例如，2019年，美國(guó)近90%的天然氣發(fā)電廠連續(xù)24小時(shí)以滿(mǎn)載運(yùn)行。

 

在夏威夷部署的Lawa'i 太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目于2019年初開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，該項(xiàng)目共址部署了裝機(jī)容量為28MW的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施與100MWh的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。被認(rèn)為美國(guó)同類(lèi)項(xiàng)目中首批規(guī)模較大的項(xiàng)目之一

 

報(bào)告指出，盡管可再生能源發(fā)電量不斷增長(zhǎng)，但仍有人呼吁建設(shè)天然氣發(fā)電廠幫助平衡電力系統(tǒng)，而這些發(fā)電設(shè)施已成為“美國(guó)發(fā)電資產(chǎn)的主力軍”。

 

然而，隨著美國(guó)已經(jīng)和正在部署裝機(jī)容量8.9GW以上的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目，另有裝機(jī)容量69GW的混合能源計(jì)劃并網(wǎng)互連，其中大部分項(xiàng)目預(yù)計(jì)將在三年內(nèi)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，公用事業(yè)公司越來(lái)越意識(shí)到太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目是一種可行的、可調(diào)度的清潔能源發(fā)電設(shè)施。

 

隨著可再生能源滲透率的提高，加利福尼亞州天然氣發(fā)電廠的利用率逐年下降

 

利益相關(guān)者敦促在決策中考慮未來(lái)需求

 

盡管天然氣價(jià)格仍然很低，足以在美國(guó)許多地區(qū)保持經(jīng)濟(jì)吸引力，但在2019年，約80%的天然氣峰值發(fā)電廠(僅在電力需求峰值相對(duì)較短的時(shí)期內(nèi)提供電力)的利用率低于15%。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與在美國(guó)大部分地區(qū)建設(shè)新的峰值發(fā)電設(shè)施相比，太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上已經(jīng)具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

 

然而，盡管用于調(diào)峰的天然氣發(fā)電廠平準(zhǔn)化能源成本處于均衡水平，但太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目可以降低這一成本，尤其是在美國(guó)太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū)。但太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目與通常能提供更長(zhǎng)時(shí)間電能和發(fā)電量的天然氣發(fā)電廠進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)仍然具有挑戰(zhàn)性。

 

而在美國(guó)的某些地區(qū)(尤其是在加利福尼亞州)，太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施普及率的上升正在蠶食天然氣發(fā)電廠的運(yùn)行時(shí)間，這要求天然氣發(fā)電廠更加頻繁地重新啟動(dòng)和關(guān)閉，這增加了它們因燃料需求和磨損而產(chǎn)生的運(yùn)營(yíng)成本。

 

報(bào)告指出，隨著越來(lái)越多的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目以及更多的獨(dú)立部署風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，這種動(dòng)態(tài)可能會(huì)在美國(guó)各個(gè)市場(chǎng)中發(fā)揮重要作用。彭博新能源財(cái)經(jīng)公司分析師表示，行業(yè)廠商、政策制定者和投資者應(yīng)為未來(lái)而不是當(dāng)前的需求進(jìn)行規(guī)劃，并需要考慮到這一點(diǎn)。換句話(huà)說(shuō)，隨著可再生能源發(fā)電量的增長(zhǎng)，天然氣發(fā)電廠的運(yùn)行時(shí)間將會(huì)更少。

 

不僅如此，雖然僅靠太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目可能無(wú)法完全取代天然氣發(fā)電廠，但結(jié)合包括風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)和需求側(cè)靈活性發(fā)電設(shè)施在內(nèi)的多種不同清潔能源，可以像天然氣發(fā)電廠一樣提供電力服務(wù)。報(bào)告指出，雖然未來(lái)電力系統(tǒng)仍需要一些固定容量，但應(yīng)探索零碳排放或低碳排放的能源技術(shù)。

 

通過(guò)從燃煤發(fā)電過(guò)渡到可再生能源發(fā)電，有效地減少了電力部門(mén)的碳排放，但彭博新能源財(cái)經(jīng)公司分析師表示，下一步是降低天然氣發(fā)電設(shè)施在電力市場(chǎng)中的作用。對(duì)于監(jiān)管機(jī)構(gòu)和公用事業(yè)公司來(lái)說(shuō)，這應(yīng)該是一個(gè)重要的考慮因素，因?yàn)槟壳敖ㄔ煨碌奶烊粴獍l(fā)電廠將使未來(lái)的脫碳變得更加困難，并可能留下大量昂貴、未充分利用或擱淺的天然氣發(fā)電資產(chǎn)。

 

該報(bào)告的結(jié)論是根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)公司今年早些時(shí)候發(fā)表的平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)報(bào)告中的一個(gè)主題而得出的。該公司分析師Tifenn Brandly表示，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的迅速降低使其可以在需要兩小時(shí)持續(xù)放電時(shí)間應(yīng)用場(chǎng)合中與天然氣峰值發(fā)電廠進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。金融咨詢(xún)機(jī)構(gòu)Lazard公司發(fā)布的2020年度平準(zhǔn)化存儲(chǔ)成本(LCOS)分析報(bào)告還發(fā)現(xiàn)，越來(lái)越多公用事業(yè)公司認(rèn)為，如果太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)成本足夠低，將會(huì)成主國(guó)一種可以替代新建天然氣峰值發(fā)電廠的可行方案。

 

與此同時(shí)，Strategen咨詢(xún)公司最近的分析對(duì)替換紐約長(zhǎng)島天然氣峰值發(fā)電廠的可行性進(jìn)行了詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)到2030年，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以替代長(zhǎng)島電力局服務(wù)區(qū)域內(nèi)裝機(jī)容量為2300MW峰值發(fā)電廠商的一些機(jī)組，在這些機(jī)組中，其中一些使用燃油，另外一些使用天然氣。另一方面，該州的另一家公用事業(yè)公司紐約電力局(NYPA)已同意研究比現(xiàn)有的火力發(fā)電設(shè)施更清潔的替代方案以滿(mǎn)足峰值電力需求。紐約電力局(NYPA)表示，儲(chǔ)能系統(tǒng)是潛在的選擇之一。