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为什么大型太阳能装置可能需要多种储存方式?

2020年07月13日 09:24 次阅读

随着世界道路上电动汽车数量的成倍增长,各种废旧电动汽车电池将不可避免地进入市场。麻省理工学院的一个研究小组表示,这可能为太阳能提供了一个黄金机遇:电网规模的可再生能源储存 -- 可重新使用旧电动汽车(EV)电池,用于存储大型太阳能发电厂产生的电力。

仅在美国就有200万台太阳能装置。根据Wood Mackenzie和太阳能工业协会(Solar Energy Industries Association)的数据,这个数字预计明年将增长到300万,到2023年将增长到400万。然而,这种装置只能在太阳照射时产生电子,这意味着白天将有充足的太阳能,而在阴天或夜间则会缺乏电力。

换句话说,随着太阳能(和风能)的发展,对能源储存的需求只会增加,麻省理工学院(MIT)研究员Ian Mathews说。

Mathews说:“随着太阳能在电网中的渗透性增加,你需要开始做一些事情来处理太阳能在一天当中产生大量能量的事实。显然,锂离子电池在这一领域受到了广泛的关注,并且有了相当广泛的应用。”

Mathews说,如果电池的容量减少到原来的80%,电动汽车车主为了想要自己的汽车有更好的性能,可能会换掉电池。但是对于网格存储,80%的性能已经足够好了 --尤其是以很好的价格运到太阳能农场的那些用过的电池。

最终,大型太阳能装置可能需要多种储存方式。他研究的小组所研究的像旧电池组这样的短期存储可以满足日夜的需要,而长期存储可以在阴天或雨天更好地测量出电子。

Mathews说:“我们选择了一种特殊的来源——一种太阳能发电厂,它的电池与之相连,白天可以充电,晚上可以销售到商业电力市场。”

该研究小组最终发现,以原产能80%的价格购买的旧电动汽车电池,将为太阳能发电厂带来略高于同类的收入。如果太阳能发电厂能以原零售价的60%购买这些电池,那么该发电厂甚至有可能在所有其他因素相同的情况下获得利润。

为什么大型太阳能装置可能需要多种储存方式?

Mathews表示,电动汽车仍在以非常小的数量上浮,他们使用的电池组还没有成为一个非常大的或值得注意的数值来计算。即使已经损失80%原始电量的电池,在加州参与太阳能+储能项目的投资前景也会好于专门打造的公用事业电池。在不久的将来,第二代电动汽车电池在住宅领域的应用可能会更多。

研究人员使用了半经验模型(包括一些之前准备好的计算),来估计电池的退化程度,并得出结论,将储能设备聚集在一起,以以15%至65%的电量运行,可以延长其二次生命。研究人员表示,这一发现对之前的一些假设提出了挑战,即在开始阶段,以最大容量运行的电池能够提供最大的价值。

Mathews表示,此类二次生命电动汽车电池是否可以存储电力将取决于它们将在何种监管和费率设定机制下运行。他表示:“例如,有些地方法规允许将储能系统的成本计入新型可再生能源供应系统的总成本,以达到设定费率的目的,但是有些地方法规则不允许。”

研究人员表示,还需要时间更长的试点研究来评估此类系统的潜力。

MIT的研究人员还指出,在项目过程中,需要调整控制算法,以延长此类设施的寿命。Mathews表示:“我们认为这是机器学习法的一个很好的应用,即试图找出此种智能方法和预测性分析,在项目过程中,调整此类控制策略。”

Mathews补充表示,要成功将电动汽车电池用于电网储能,还需要电动汽车制造商、储能企业、太阳能项目开发商和电力电子专家的参与。
       责任编辑:pj

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