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研究表明太阳能+储能项目无法满足加州火灾易发季节的备用电源需求
  • 今年早些时候,加利福尼亚公用事业厂商太平洋天然气和电力公司(Pacific Gas&Electric)由于面临来自环保、太阳能和储能行业团体的压力,因此计划部署天然气发电厂为防范火灾而停电的社区提供电力支持。这些团体认为,当加州试图实现雄心勃勃的零碳目标时,加州的公用事业公司不应增加部署具有碳排放污染的发电设施。

    今年早些时候,加利福尼亚公用事业厂商太平洋天然气和电力公司(Pacific Gas&Electric)由于面临来自环保、太阳能和储能行业团体的压力,因此计划部署天然气发电厂为防范火灾而停电的社区提供电力支持。这些团体认为,当加州试图实现雄心勃勃的零碳目标时,加州的公用事业公司不应增加部署具有碳排放污染的发电设施。
      
      而太平洋天然气和电力公司现在计划在今年采用柴油发电机弥补短缺的电力。但是,随着加利福尼亚监管机构努力为森林火灾影响和容易停电的社区提供备用电源的最佳方法,一份最新发布的一份调查报告却声称,太阳能+电池项目无法满足这些供电需求。
      
      在今年的森林火灾易发季节,加利福尼亚州将主要依赖柴油发电机维持供电
      
      这份调查报告是咨询机构BrattleGroup公司发布的,并获得了总部位于德克萨斯州的以天然气发电厂为主要业务的微电网开发商EnchantedRock公司赞助。调查表明,如果只依靠太阳能+储能项目为社区微电网的10MW负载提供2到4天的备用电源的话,那么需要部署大量的电池储能系统(对于10MW的负载,最多可能需要部署390MWh的电池储能系统),并且至少需要建设占地90英亩的太阳能发电场才能在这段时间内为社区提供可靠的电力。
      
      调查报告指出,另一方面,天然气发电厂可以为用户的紧急电力需求提供稳定的电力,并进入资源充足性的能源市场以弥补其成本。因此,公用事业公司可以将天然气发电厂与太阳能+储能项目结合使用,或者通过捕获可再生天然气(RNG)的垃圾填埋场和废水处理计划中的甲烷来抵消其碳排放,可以进一步减少其对碳排放的影响。
      
      天然气发电vs.柴油发电vs.太阳能发电
      
      太阳能+储能项目开发商和环保组织反对使用化石燃料的微电网来解决加利福尼亚州面临的森林火灾和停电挑战。美国最大的住宅太阳能提供商Sunrun公司已要求加利福尼亚公共事业委员会优先考虑采用无碳资源,并建设试点项目,以展示用户侧电池储能项目如何满足社区的弹性需求。
      
      但是,并非所有以化石燃料发电设施的微电网都是一样的。EnchantedRock公司首席执行官ThomasMcAndrew表示,天然气发电厂比柴油发电机更清洁,而柴油发电机是目前加利福尼亚州应对多日停电的唯一短期解决方案。McAndrew希望Brattle公司的调查报告将为加利福尼亚州正在进行的微电网政策制定提供相关信息,这是由在防火停电期间保护社区的需求驱动的。
      
      McAndrew表示,由于环保组织和社区用户反对太平洋天然气和电力公司最初提供的天然气发电计划,因此其最终采用大量柴油发电机来应对。
      
      反对部署天然气发电厂的人士认为,住宅用户和企业用户部署和应用日益增长的太阳能+储能项目应该是公用事业公司和监管机构的首要任务。
      
      环保组织塞拉俱乐部的高级代表Luis Amezcua说,“我们不认为只靠储能系统就可以解决所有问题,而单独部署储能系统可能会花费更多费用。但公用事业公司可以采取很多措施,可以利用每个社区的可用资源,制定有针对性的应对措施。在考虑建设新的天然气发电厂之前,应先考虑采用所有这些资源。”
      
      加利福尼亚州的自我发电激励计划(SGIP)正将数亿美元的资金投入到为最易遭受森林火灾和停电影响的客户和社区提供备用电池储能系统的部署上。
      
      Scale Microgrid Solutions公司首席运营官Tim Hade表示,但是目前面临断电的社区可能无法等待监管机构和公用事业公司围绕当地清洁资源制定社区恢复计划。
      
      虽然一些住宅用户和小型企业可以配置太阳能+储能项目能为其关键负荷供电几天的时间,但是如果他们知道其部署的住宅太阳能+储能系统在面临2到4天停电的情况时,却只能供电4个小时的话,他们通常会考虑购买柴油发电机供电。
      
      计算成本和碳排放影响
      
      EnchantedRock公司的McAndrew表示,让柴油发电机成为加州停电高发地区的备用发电技术,不仅会损害当地的空气质量和碳排放,还会使加州实现其能源目标陷入困境。太平洋天然气和电力公司今年计划投资约1.73亿美元,购买和部署总装机容量为450MW的备用柴油发电机。如果不考虑燃料成本,每台柴油发电机运营成本大约为140美元/年/kW。
      
      BrattleGroup公司的调查报告表明,使用化石燃料运行的天然气发电厂的成本低至每年6.8美元/年/kW。由于可再生天然气的供应有限,因此使用可再生天然气或甲烷会使成本增加到45美元/年/kW。
      
      这份调查报告对诸如EnchantedRock公司所使用天然气发电设施进行了建模,其氮氧化物(NOx)的排放量和挥发性有机化合物(VOC)的排放量只有Tier2级柴油发动机的1%。
      
      尽管天然气发电设施仍在排放二氧化碳,但装机容量为500MW的天然气发电设施每年运行约275小时以备用并获得容量和能源收入,在太平洋天然气和电力公司2018年的总碳足迹中只占0.002%。而如果将生物甲烷添加到建模中,则碳排放量可以减少到零。
      
      不是零和游戏
      
      部署太阳能+储能项目以满足用户一的部分电力需求,可以将以天然气发电厂供电的微电网的成本降低至37至40美元/年/kW。
      
      Enchanted Rock还认为,天然气发电厂商有可能购买捕获的沼气并将其输送到管道中,以帮助推动加利福尼亚州的长期可再生能源增长计划。天然气发电设施还可以帮助平衡配电网上的间歇性可再生能源,同时还可以满足电网运营商加州独立系统运营商(CASIO)的可靠性需求。该公司已经部署了总装机容量约为360MW的天然气发电设施,其装机容量分别为1MW至20MW不等,并且还可以提供移动的天然气发电设施。
      
      McAndrew说:“这不是人们认为的零和游戏。总体而言,使用天然气或可再生天然气越多,太阳能和储能市场规模的增长就越快。”
      
      编译:Harris
      
      

     

    今年早些时候,加利福尼亚公用事业厂商太平洋天然气和电力公司(Pacific Gas&Electric)由于面临来自环保、太阳能和储能行业团体的压力,因此计划部署天然气发电厂为防范火灾而停电的社区提供电力支持。这些团体认为,当加州试图实现雄心勃勃的零碳目标时,加州的公用事业公司不应增加部署具有碳排放污染的发电设施。