研究認(rèn)為太陽能+儲能項目可有效取代天然氣發(fā)電廠并促進零碳排放

根據(jù)分析機構(gòu)彭博新能源財經(jīng)公司(BloombergNEF)最近發(fā)布的一份調(diào)查報告，太陽能發(fā)電設(shè)施與儲能系統(tǒng)相結(jié)合可以有效取代天然氣發(fā)電廠，并加快促進零碳排放。

 

調(diào)查報告指出，雖然太陽能+儲能項目可以提供與天然氣發(fā)電廠相同的服務(wù)，并提供相似的價值，但太陽能+儲能項目和不同類型的天然氣發(fā)電廠在美國能源市場構(gòu)成的競爭動態(tài)比較微妙。

 

隨著美國的能源基本上從燃煤發(fā)電轉(zhuǎn)向天然氣發(fā)電，對成本更低、二氧化碳排放更少的天然氣發(fā)電的依賴也在增加。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，美國近90%的天然氣發(fā)電廠連續(xù)24小時以滿載運行。

 

在夏威夷部署的Lawa'i 太陽能+儲能項目于2019年初開通運營，該項目共址部署了裝機容量為28MW的太陽能發(fā)電設(shè)施與100MWh的電池儲能系統(tǒng)。被認(rèn)為美國同類項目中首批規(guī)模較大的項目之一

 

報告指出，盡管可再生能源發(fā)電量不斷增長，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“美國發(fā)電資產(chǎn)的主力軍”。

 

然而，隨著美國已經(jīng)和正在部署裝機容量8.9GW以上的太陽能+儲能項目，另有裝機容量69GW的混合能源計劃并網(wǎng)互連，其中大部分項目預(yù)計將在三年內(nèi)開通運營，公用事業(yè)公司越來越意識到太陽能+儲能項目是一種可行的、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需求

 

盡管天然氣價格仍然很低，足以在美國許多地區(qū)保持經(jīng)濟吸引力，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較短的時期內(nèi)提供電力)的利用率低于15%。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與在美國大部分地區(qū)建設(shè)新的峰值發(fā)電設(shè)施相比，太陽能+儲能項目在經(jīng)濟上已經(jīng)具有市場競爭力。

 

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，但太陽能+儲能項目可以降低這一成本，尤其是在美國太陽能資源豐富的地區(qū)。但太陽能+儲能項目與通常能提供更長時間電能和發(fā)電量的天然氣發(fā)電廠進行競爭仍然具有挑戰(zhàn)性。

 

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

 

報告指出，隨著越來越多的太陽能+儲能項目以及更多的獨立部署風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電設(shè)施的開通運營，這種動態(tài)可能會在美國各個市場中發(fā)揮重要作用。彭博新能源財經(jīng)公司分析師表示，行業(yè)廠商、政策制定者和投資者應(yīng)為未來而不是當(dāng)前的需求進行規(guī)劃，并需要考慮到這一點。換句話說，隨著可再生能源發(fā)電量的增長，天然氣發(fā)電廠的運行時間將會更少。

 

不僅如此，雖然僅靠太陽能+儲能項目可能無法完全取代天然氣發(fā)電廠，但結(jié)合包括風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、儲能系統(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)。報告指出，雖然未來電力系統(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)。

 

通過從燃煤發(fā)電過渡到可再生能源發(fā)電，有效地減少了電力部門的碳排放，但彭博新能源財經(jīng)公司分析師表示，下一步是降低天然氣發(fā)電設(shè)施在電力市場中的作用。對于監(jiān)管機構(gòu)和公用事業(yè)公司來說，這應(yīng)該是一個重要的考慮因素，因為目前建造新的天然氣發(fā)電廠將使未來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)。

 

該報告的結(jié)論是根據(jù)彭博新能源財經(jīng)公司今年早些時候發(fā)表的平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)報告中的一個主題而得出的。該公司分析師Tifenn Brandly表示，電池儲能系統(tǒng)成本的迅速降低使其可以在需要兩小時持續(xù)放電時間應(yīng)用場合中與天然氣峰值發(fā)電廠進行競爭。金融咨詢機構(gòu)Lazard公司發(fā)布的2020年度平準(zhǔn)化存儲成本(LCOS)分析報告還發(fā)現(xiàn)，越來越多公用事業(yè)公司認(rèn)為，如果太陽能+儲能項目的運營成本足夠低，將會成主國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，Strategen咨詢公司最近的分析對替換紐約長島天然氣峰值發(fā)電廠的可行性進行了詳細研究，發(fā)現(xiàn)到2030年，電池儲能系統(tǒng)可以替代長島電力局服務(wù)區(qū)域內(nèi)裝機容量為2300MW峰值發(fā)電廠商的一些機組，在這些機組中，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足峰值電力需求。紐約電力局(NYPA)表示，儲能系統(tǒng)是潛在的選擇之一。