加州天然氣發(fā)電廠采用7MW/5.48MWh電池儲能系統(tǒng)作為黑啟動電源

在加利福尼亞州一家天然氣發(fā)電廠的一臺發(fā)電機發(fā)生故障時，現(xiàn)場部署的電池儲能系統(tǒng)可以作為以往由柴油發(fā)電機或其他化石燃料發(fā)電設(shè)施供應電力的“黑啟動“電源，以使發(fā)電機重新啟動并運行。

西門子能源公司日前獲得一項工程、采購和建設(shè)（EPC）合同，正在美國基礎(chǔ)設(shè)施投資商Clearway公司擁有的莫斯蘭?。∕arshLanding）發(fā)電站部署一個大型電池儲能系統(tǒng)。這個裝機容量為800MW發(fā)電站運營了四個西門子循環(huán)燃氣輪機，假如電網(wǎng)斷電，部署電池儲能系統(tǒng)將為其中兩臺循環(huán)燃氣輪機組供應電力，使其盡快恢復運行。

FlexGen公司最近為印第安納州一家未命名的公用事業(yè)公司交付了一個用于電廠黑啟動的電池儲能項目

西門子能源公司的一名代表表示，此類設(shè)施的應急備用系統(tǒng)通常使用柴油發(fā)電機或小型化石燃料發(fā)電設(shè)施。這是西門子能源公司在美國部署的第一個黑啟動發(fā)電項目，該公司將部署一個7MW/5.48MWh電池儲能系統(tǒng)。由于電池儲能系統(tǒng)并沒有連接到電網(wǎng)以供應電力，因此其規(guī)模將相應調(diào)整，其持續(xù)放電時間與加州許多大型電網(wǎng)規(guī)模儲能項目所需的持續(xù)放電時間相比要短得多。

該代表說，“電池儲能系統(tǒng)的黑啟動解決方法是一個替代傳統(tǒng)柴油發(fā)電機或其他化石燃料發(fā)電啟動系統(tǒng)的更清潔的方法。電池儲能系統(tǒng)在運行期間不會出現(xiàn)碳排放，同時供應更快的啟動時間或響應時間。電池儲能系統(tǒng)可以在非電力峰值期間充電，以最大程度地降低運營成本。”

該項目正在部署中，六個月前就已經(jīng)開工，預計2021年夏季完成部署。該電池儲能系統(tǒng)能夠在一個小時內(nèi)三次嘗試重啟兩臺燃氣輪機機組。西門子能源公司聲稱，這將為加州灣區(qū)的電力供應新增一項“關(guān)鍵可靠性服務”，同時提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，從而使發(fā)電機組無需外部電源即可啟動。

而這樣的項目在世界各地的應用并不多。有兩家儲能項目開發(fā)商聲稱使用電池儲能系統(tǒng)為大規(guī)模天然氣發(fā)電設(shè)施供應“黑啟動”的電力服務，一個是通用電氣公司于2017年宣布計劃在加利福尼亞州為當?shù)毓檬聵I(yè)廠商ImperialIrrigationDistrict開發(fā)的一個電池儲能系統(tǒng)，另一個是儲能開發(fā)商Younicos公司（現(xiàn)為儲能系統(tǒng)解決方法供應商Aggreko公司子公司）在德國為公用事業(yè)廠商WEMAG公司開發(fā)的一個5MW/5MWh電池儲能系統(tǒng)。

而在2020年中期，美國儲能系統(tǒng)集成商FlexGen公司部署了一個12MW/5.4MWh鋰離子電池儲能系統(tǒng)。該公司表示，該電池儲能系統(tǒng)成功地使一家裝機容量為77MW天然氣發(fā)電廠的兩臺渦輪機中的一臺實現(xiàn)了黑啟動，從而起到了取代柴油發(fā)電機的用途。

Fluence公司被確認為該項目的電池儲能系統(tǒng)供應商

盡管電池儲能系統(tǒng)具有不要燃料并且維護工作量很少的優(yōu)點，但由于電池儲能系統(tǒng)與柴油發(fā)電機在投資成本方面相比較高，電池儲能系統(tǒng)作為黑啟動的電源尚未成為主流應用。

當被問及這類解決方法是否有可能成為減少碳排放和提高發(fā)電廠效率的行業(yè)標準時，西門子能源公司的這名代表表示：“目前這確實取決于地區(qū)的規(guī)定和要求。一些州正在限制化石燃料啟動系統(tǒng)的許可證或強制使用電池儲能系統(tǒng)。電池儲能系統(tǒng)作為黑啟動電源仍然要大量的初期投資，因此很難推測它能夠成為行業(yè)標準?！?/p>

儲能系統(tǒng)集成商和電池技術(shù)供應商Fluence公司將為加利福尼亞莫斯蘭汀發(fā)電站供應電池儲能解決方法。

Fluence公司歐洲、中東和非洲地區(qū)市場總監(jiān)HolgerWolfschmidt博士表示：“黑啟動的重點是考慮十分關(guān)注碳減排的客戶，或者那些希望防止采用柴油發(fā)電設(shè)施或不具備維護能力的客戶。我并沒有看到對地區(qū)或市場的真正限制（使用電池儲能系統(tǒng)實現(xiàn)黑啟動的情況），盡管可以預計，首批黑啟動項目將在電池儲能系統(tǒng)與柴油發(fā)電機組具有成本競爭力的地方部署，也就是可以在嚴格遵守環(huán)保法規(guī)的某些地區(qū)部署，或者電池儲能系統(tǒng)有機會供應其他服務（例如頻率調(diào)節(jié)、備用電源等）的地區(qū)?！?/p>

在能夠堆疊和組合不同的服務以提高投資回報率（ROI）方面，這可能取決于儲能廠商與當?shù)仉娋W(wǎng)運營商之間簽訂的合同服務協(xié)議。電池儲能系統(tǒng)要保證一定程度的可用性，以在要時黑啟動，這可能會限制這種功能。