西弗吉尼亚州埃尔金斯——昨天，在附近树木葱郁、绿色、橙色和红色的雨后山丘之上，AES 公司子公司 AES 风力发电有限责任公司揭幕了其新的电网级储能系统，这是同类设施中世界最大的。
该储能系统是 AES 月桂山项目的一部分，该项目绵延 13 英里，横跨巴伯和兰道夫县，拥有 61 台风力涡轮机。“在今天之前，我们从未将风能和储能结合在一个地点，”AES 全球风力发电总裁菲尔·哈林顿说。“这些资源的结合有望实现电网稳定性。”
这些 80 米高的涡轮机由通用电气公司制造，并入 PJM 互联公司，这是世界上最大的电力市场，横跨美国东北部和中西部，为 5100 万人提供服务。这些风力发电机每台提供 1.6 兆瓦的电力，形成一个 97.6 兆瓦的阵列。
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相邻的储能系统位于山脊中途的白色改装集装箱内，可存储和分配 32 兆瓦的零排放电力，是 AES 之前电网储能设施规模的两倍多。该发电和储能厂每年将供应超过 260,000 兆瓦时的能源。
集装箱内部类似于计算机服务器机房，具有相同的黑色机柜组、微小的闪烁灯光以及冷却空气冷却系统不停的嗡嗡声。机柜内装有包含锂离子电池的模块，每个模块大约相当于标准 C 型电池的大小。
该电池技术类似于笔记本电脑和手机的供电技术，但它也是存储能量以沿电网分配的有吸引力的选择。“一般来说，电池会提供快速响应。这是优势之一。它可以满足[电力]需求，具体取决于其所在位置的详细要求，”太平洋西北国家实验室的实验室研究员加里·杨说。“锂离子电池是最有效的电池……效率超过 90%。”
杨说，锂离子电池在许多方面都优于现有的储能选项。目前，最常见的电网级储能形式是在能源过剩时将水抽到山上，然后在需求过剩时通过涡轮机引导水流下来。杨说，与电池储能不同，这种过程需要特定的地形和大量的前期成本。其他储能技术包括地下压缩空气或旋转飞轮，但这两种技术也面临选址和成本问题。
增强不稳定的电源
对储能的需求来自风能和太阳能的增长以及解决其不足之处的需求。“可再生能源发电量随分钟、小时、天甚至季节而变化。为了保持平衡，您需要进行一些调整，”杨说。“总的来说，包括电池在内的技术被视为未来电网或‘智能电网’的关键推动因素，它可以整合大量的可再生能源。”
电网电池符合现有的发电和管理模式。“储能技术以与发电厂非常相似的方式提供电力，”AES 能源存储有限责任公司总裁克里斯·谢尔顿说，他指出锂离子电池可以快速提高或降低其向电网释放的能量。“这里的新颖之处在于我们拥有商业储能系统。”
动态扩展对于月桂山储能设施非常重要，因为其目标不仅是在非高峰生产期间分配电力，还在于备用容量和调节。这包括提供一致、平稳的电力输出，该输出可根据需求和生产短缺进行调整。“这是一项关键服务，但鲜为人知，”AES 能源存储副总裁约翰·扎胡兰奇克说，他解释说电池会吸收多余的电量并在需要时释放出来。
“[电池]接受来自整体系统运营商 PJM 的指令，”扎胡兰奇克说，并根据电网的需求进行即时调整。“无论它们是充电还是放电，它们都有利于电网。”
然而，该装置可能仍有改进空间。“根本的挑战仍然是经济性，”杨说，他观察到电池对于其能量密度而言仍然相对昂贵，尽管他预计随着可再生能源和电动汽车变得越来越普遍，这种情况将会改变。AES 没有透露电池储能单元的成本，但扎胡兰奇克表示，该设施对公司来说是一项稳健的商业决策，并且将在短期内从中获利。
扎胡兰奇克还表示，随着电池技术的进步，月桂山现有装置可以很容易地更换或扩建，因为所有组件都是模块化和可扩展的。
然而，杨强调，研究人员和公用事业公司应调查其所有电网级储能选项。“不同的市场有不同的要求，”他说。“目前，没有任何技术或梦想技术可以满足所有要求。”
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