储存微风:新型电池或使风力发电更可靠

使用大型电池储存风力发电产生的电力可能使其更可靠——也更便宜

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冬季的狂风呼啸着穿过明尼苏达州的达科他草原,转动着Xcel能源公司在该州系统中价值1100兆瓦的风力涡轮机。到2020年,这家公用事业公司预计将增加三倍以上,以避免更多污染性能源。但是,风并非总是刮,更糟糕的是,通常在人们不使用太多电力的时候(例如深夜)风力最强。

因此,Xcel能源公司已成为美国最早安装大型电池系统的公用事业公司之一,试图将部分风力发电储存起来以备后用。“储能可能有助于我们更好地整合风能,”位于明尼阿波利斯的公用事业公司(在科罗拉多州、堪萨斯州、密歇根州、明尼苏达州、新墨西哥州、达科他州、俄克拉荷马州、得克萨斯州和威斯康星州拥有客户)的企业规划总监弗兰克·诺瓦切克说。“通过使用储能,整体电力成本可能会降低。”

所讨论的储能——日本碍子株式会社(NGK Insulators, Ltd.)生产的一系列钠硫电池——可以储存大约7兆瓦时的电力,这意味着这20个电池能够几乎瞬间提供大约1兆瓦的电力,足以供500个普通美国家庭使用7个小时。“全世界部署了超过100兆瓦的这种技术,”诺瓦切克说。这些电池“在夜间储存风能,并与公用事业公司签订合同,每天从该风力发电场输出一条直线电力。”

这消除了更广泛采用风力发电的最大障碍之一:所谓的间歇性。换句话说,风并不总是在您需要的时候刮风,德克萨斯州今年早些时候就面临这个问题,当时风力发电的下降迫使电力输送减少。但是有了电池备份,明尼苏达州卢文市郊外的11兆瓦风力发电场可以随时提供一定量的电力,使其更可靠,或者用行业术语来说,是基本负荷发电。此外,电池实际上使风力发电场在任何给定时刻的输出翻了一番——风力发电场本身产生的兆瓦(否则会用来给电池充电)和电池提供的兆瓦。

但这很昂贵,每兆瓦成本约为300万美元,外加数百万美元的启动和测试费用。“目前,它们有点太贵了,”诺瓦切克说。但是,“它正在接近经济效益可能存在的范围。测试将帮助我们了解其价值。”

诺瓦切克说,到目前为止,该电池已经经历了五个充放电循环,测试将持续到明年。包括纽约州的长岛电力局和俄亥俄州的美国电力公司在内的其他公用事业公司已经使用类似或相同的电池来更好地管理他们的电网,但这将代表美国第一个储存风力的电池

电池并非Xcel能源公司正在进行的唯一储能实验:它一直在测试使用风能和太阳能装置产生的电力来产生氢气,然后在需要时在发电机中燃烧氢气将其转回电力。该公司还与科罗拉多州博尔德市合作测试插电式混合动力汽车,将其作为人们在工作而不开车时白天提供电力的一种手段。

诺瓦切克指出,“中西部是一个巨大的[风力]资源,我们在战略上可以利用它来减少我们的碳足迹,”通过替换该公司目前运营的16个燃煤电厂和28个天然气电厂中的一部分。“现有的一些新技术可能真正帮助我们实现比人们期望的更多的绿色能源——储能就是其中之一。”

* 编辑注(发布于2008年12月30日):正如我们的一些评论员指出的那样,如果知道电池系统的具体总成本将很有用。我们向Xcel能源公司询问了这个数字,但他们不愿透露,也无法联系到日本碍子株式会社发表评论。

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