解释:用于能量储存的大电池的到来

随着可再生能源需求攀升至新高，大型电池或电池储能系统(BESS)正吸引着投资者。各国政府和私营企业都在投资大型电池，以扩大网络存储能力。从澳大利亚开拓性的150兆瓦Hornsdale大电池到最近SECI为印度500兆瓦储能项目招标，大电池一直在变得更大、更好。

就在8月份，美国投资者，贝莱德最近收购了澳大利亚的电池存储开发商Akaysha Energy。该公司计划在未来三到五年内在澳大利亚开发9个大型电池项目，投资10亿美元。在夏威夷，Clearway能源公司提供了瓦胡岛最大的太阳能和存储项目。但与其他类似项目不同的是，该项目可以将生产的电量汇集到现场电池阵列中，可容纳156兆瓦时的电量供夜间使用。

大型电池公司也已成为欧洲可再生能源机构的一部分。英国可再生能源集团章鱼能源(Octopus energy)也建立了类似的计划，该公司通过一个2.2亿欧元的新可再生能源基金，投资了电池存储和太阳能项目开发商夸大，目的是帮助减少欧洲对天然气进口的依赖，并降低未来的能源账单。

在印度，最近印度太阳能公司拍卖的最大的大型电池存储项目之一在其他地方，JSW能源公司以每兆瓦108.4万卢比的中标价格成为最低投标人。

那么，这是关于什么的?什么是大电池?它们与可再生能源有什么关系?

为什么是大电池?

首先，电池储能系统为电网提供了广泛的好处。除了储存巨大的能量，电池的额外用途——如能源市场参与和负载转移——可能会抵消成本，并暂停需要额外的发电基础设施或网络升级以满足需求。

世界正迅速转向可再生能源，以取代造成污染的化石燃料。但是，太阳能和风能等受欢迎的可再生能源仍然面临挑战。在多云或无风的日子里，太阳能和风能装置达不到能源需求。然而，在晴天和/或刮风的日子，产生的能量甚至可能超过需求。因此，将大型电池与可再生能源发电相结合，将有助于管理过剩能源——在需求低时储存，在需求高时释放。这将使更多的可再生能源在没有阳光或没有风的时候进行交易和使用。

使大电池成为革命性技术的一些特点如下。

实用程序

在电力供应或需求不平衡的时候，大电池充当了一种资源。它们根据需要立即储存或释放大量的电力。问题中的能量是巨大的，足以为成千上万的家庭提供数小时或数天的电力。这取决于电池的大小。

因此，它们有助于稳定电网——将频率和电压保持在确保向消费者安全供电的水平，避免中断和停电。

特斯拉早在2017年就生产了一款这样的电池。它的官方名称是Hornsdale Power Reserve，拥有100兆瓦(129兆瓦时)的发电能力。简单地说，它可以为大约45000个家庭提供大约一个小时的电力。这项技术甚至证明了它的价值，在使用两年内，它为能源消费者节省了超过1.5亿美元的成本。特斯拉大电池的成功推动了澳大利亚许多计划或正在开发的大型电池项目。

除了太阳能和风能供应的可变性质外，还有几个原因会导致供需可能突然发生变化。例如，一台老化的燃煤发电机可能会失灵;风暴可能会破坏主要的输电塔，阻止电力到达需要的地方;或者一个大的能源消费者可能会遇到故障，断开与电网的连接，从而减少需求。

其他方案的替代方案

当电网的电力供应出现任何异常时，峰值发电厂就会被要求提供不足的电力。这可能是大型电池，燃气发电厂，或抽水水电。

虽然天然气和泵送水力的选择很好，可以在几分钟内提供足够的能量来满足短缺，但与这些相比，大型电池的关键优势是它们的快速响应和灵活性。大型电池可以在不到一秒的时间内反复打开或关闭，而不会造成任何损坏。由于没有那么快的反应，其他选项由于经常打开和关闭而受到磨损。此外，它们的运行成本很高。

此外，电池甚至能够立即吸收危险的过载，并在供过于求时恢复平衡。

管理频率

当电力供需完全匹配时，电网运行频率为50hz。当供给过剩时，频率增加。相反，当需求超过供给时，它就会下降。

大电池可以解决这个问题。有智能逆变器将它们连接到电网。这些逆变器将来自风能或太阳能发电厂的电能从直流转换为交流，以便在电网上使用。逆变器通过充放电快速响应频率和电压波动。此外，它们精度高，用途广，操作成本低。

在这方面，它们比燃煤电厂更有效。燃煤电厂通过3-6秒的惯性响应实现频率控制。一个大电池几乎可以瞬间做到这一点。

大电池性价比高

考虑到所有这些积极的影响，人们会认为配备大电池是一件昂贵的事情。事实并非如此。相对来说，大电池安装起来又快又简单。它们操作和维护成本低廉。

根据一项研究2022世界杯决赛竞猜清洁能源委员会在比较一台新的250兆瓦燃气发电机与一个250兆瓦大型电池项目的成本时，电池的服务成本要低30%。