电池储能系统将成为电网升级改造的更智能、更便宜选择

澳大利亚输电运营商Transgrid公司确定了提升昆士兰州和新南威尔士州之间的输电容量的首选方案，将为该国人口最多、能源最紧缺的新南威尔士州关闭多个燃煤发电厂提供帮助。

但是，Transgrid公司的调查报告中让人关注的并不是提升输电容量，而是采用电池储能系统的方案。考虑到未来几年成本下降，对于可再生能源占主导地位的电网输电需求而言，电池储能系统成为最便宜、最智能、最清洁的解决方案将只是时间问题。


在关注者看来，未来电网将是分散的本地电网的组合，利用可再生能源、住宅太阳能、电池储能系统以及电动汽车中的“分布式能源”以及连接这些资源的电网，可以随着电力需求和电力供应的变化共享这些电力资产。

在以往，满足长距离输电需求的主要措施是新建电力线路或者升级现有的电力线路。

储能行业多年来一直在谈论“虚拟输电”的可能性，使用大型电池储能系统在各个电网之间提供额外的容量。Transgrid公司最新发布的调查报告揭示了这已经成为长距离输电的最佳选择之一。

昆士兰州和新南威尔士州之间的输电线路升级是澳大利亚能源市场运营商在其“集成系统计划”中考虑向可再生能源转变的重要投资之一。其他措施包括从南澳大利亚州到新南威尔士州新建输电线路，升级从新南威尔士州到维多利亚州的电力容量，以及连接维多利亚州西北部更强大的电网。

Transgrid公司日前发布了对新南威尔士州和昆士兰州输电线路的6种不同升级方案的分析，其中包括两个新选项：一个是部署两个40MW/20MWh电池储能系统，另一个是部署两个200MW/100MWh电池储能系统。


该公司的首选方案是1A方案，将升级从Liddell到Tamworth的电力线路，并安装新的动态无功功率支持设备和并联电容器组。几家大型可再生能源开发商青睐电池储能系统方案选择，但净收益不如1A方案。

不过，有趣的是对电池储能系统选项的评估。装机容量更大的电池储能系统5B方案比其他方案具有更高的总市场收益，但由于其较高的投资而受到阻碍。

根据5B方案，电池储能系统投资成本约为3亿美元，然后需要在15年后以不到一半的成本（1.4亿美元）进行更换。

这意味着价格将下降60%左右。假设Transgrid公司的成本估算是准确的，未来几年的价格下跌表明，电池储能系统可以与其他方案进行竞争。当其他输电升级计划被提出时，这是否会带来更有意义的选择？

报告指出，“虽然5B方案是排名第一的电池储能系统的方案，并且在所有方案中具有最大的总收益，但预计它只能提供方案1A（以加权计算）预期净收益的60%左右。”

该公司表示，对这些电池储能系统的评估是根据其平均成本假设进行的，正如电池储能开发人员所描述的那样，评估工作将作为“虚拟输电线路”进行。而由不同的电池储能系统支持者提供的数据并没有改变其总体结论，即1A方案是最佳选择。

下一张图表更详细地表明了这一评估。


评估表明最佳的电池储能系统方案（右侧的5B方案）可带来更大的市场总收益，尤其是避免在其他地方进行发电和储能方面的投资，以及减少化石燃料成本（煤炭和天然气）。但是，其较高的的投资成本（绿色部分）降低了其净市场收益（用白点表示）。

但这使人们感到好奇。如果可以确定更多的市场利益，电池储能系统可以做很多事情，而这些事情通常是市场或监管信号无法识别的，如果电池储能系统的成本低于预期，并且使用寿命超过假定的15年，就不会有太大的差异。

该报告指出，如果电池储能系统能够更多地进入频率控制辅助服务(FCAS)等电力市场，则收益可能会增加，不过目前尚不确定电池储能系统是否有能力在多个市场上推广，而是希望其专注于主要的储能作用。报告还指出，电池储能系统可以分阶段部署。如果需要的话，可以在12个月内安装。

Transgrid公司在调查报告中指出，“虽然5B方案提供了最大的总收益，但在这种情况下，预计只能提供方案1A预期净收益的60%。这是因为该选择方案具有较高的前期投资成本，并且电池储能系统的资产寿命较短，因此需要在评估期内进行再投资。”


而在“缓慢变化”的情况下，假设没有连接到维多利亚州西北部的电网，并且关闭燃煤发电厂的进展速度很慢的话，那么采用电池储能系统的5B方案仅比1A方案净市场收益低11％。

而对于某些人来说，首选的1A方案将是一个坏消息。首先，这将导致峰值天然气发电厂（灰色的OCGT）所需的容量减少，而太阳能发电厂的容量（橙色）和两个风力发电场所需的发电量减少，尽管目前还没有真正的洞察到这些驱动因素，但长期来看将会部署更多的风力发电设施。