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在2014年提出部署規(guī)劃時，規(guī)模為100MW/400MWh的Alamitos電池儲能系統(tǒng)成為當時全球正在規(guī)劃的規(guī)模最大的電池儲能項目。而該項目在2021年1月1日開通運營時，已經(jīng)不再是規(guī)模最大的電池儲能系統(tǒng)，但仍在全球名列前茅。

Alamitos電池儲能系統(tǒng)于今年年初投入使用，并且成為了儲能系統(tǒng)與天然氣發(fā)電設施開展行競爭并為電網(wǎng)提供峰值容量的一個標志性項目。儲能開發(fā)商Fluence公司的Ray Hohenstein和AES公司的Mark Miller對于該項目的部署和運營的背景故事進行了闡述和分析。


然而，Alamitos電池儲能系統(tǒng)的開通運營無論是在過去還是現(xiàn)在仍然具有重要意義，其中一個重要的原因是因為這是電池儲能系統(tǒng)首次在競標過程中與天然氣發(fā)電設施直接競爭并在招標中獲勝的一個典型案例。加州投資者擁有的公用事業(yè)(IOU)廠商南加州愛迪生電力公司(SCE)在投標方案中選擇了能源開發(fā)商AES公司提交的這個儲能部署規(guī)劃，將其作為替代將要退役的圣奧弗雷核電站的一種有效的措施和手段。

該公司在此之前為進行了一項全源采購招標活動，以尋求采購或部署總裝機容量為2,200MW的可再生能源發(fā)電和儲能設施來取代其正在運營的圣奧弗雷核電站，其中計劃采購裝機容量為50MW的電池儲能系統(tǒng)。南加州愛迪生電力公司(SCE)實際上簽署了采購總裝機容量為235MW的電池儲能系統(tǒng)的合同。除了135MW的用戶側(cè)儲能系統(tǒng)之外，還包括AES公司計劃部署的電網(wǎng)規(guī)模的Alamitos電池儲能系統(tǒng)。

Alamitos電池儲能系統(tǒng)將部署在AES公司正在建設的兩座天然氣發(fā)電廠，這兩座發(fā)電廠將采用提供基本負荷的聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機(CCGT)，而這種機組通常是作為調(diào)峰發(fā)電廠的開放式循環(huán)燃氣輪機的效率更高、碳排放密集程度更低的同類產(chǎn)品，而其碳排放量與傳統(tǒng)天然氣發(fā)電廠相比要低70%，事實上，在現(xiàn)階段以經(jīng)濟高效的方式快速部署能源容量以滿足短缺是很困難的，如果不建設這兩座天然氣發(fā)電廠，難以彌補由于關(guān)閉圣奧弗雷核電站而短缺的發(fā)電量。

盡管如此，Alamitos電池儲能系統(tǒng)(BESS)的運營減少了洛杉磯地區(qū)對天然氣調(diào)峰電廠的需求：美國天然氣調(diào)峰電廠大多建于上世紀70年代，其運行成本高昂，并且通常很少投入使用。

許多峰值發(fā)電廠的容量系數(shù)為15%或更低。當被要求采取啟動運行時，峰值發(fā)電廠的環(huán)境污染也非常嚴重，并且由于需要滿足峰值期間的電力需求，它們通常建在人口稠密的地區(qū)。而Alamitos電池儲能系統(tǒng)將在非峰值期間和太陽能發(fā)電量較高的期間進行充電，然后持續(xù)放電4個小時，以滿足當?shù)仉娋W(wǎng)在峰值期間的的電力需求。

AES公司加州市場業(yè)務負責人Mark Miller表示，自從2014年以來，該公司在世界各地開發(fā)和部署了多個電池儲能項目之后，望在兩個聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機(CCGT)天然氣發(fā)電廠附近部署大規(guī)模的電池儲能系統(tǒng)，以作為能夠與天然氣發(fā)電廠進行競爭的一個示范性儲能項目。

他說，“現(xiàn)在回想起來，已經(jīng)是七年前的事了。這是一個非同尋常的決定，不僅是AES公司做出這一決定并展現(xiàn)了對儲能技術(shù)的信心，更重要的是考慮南加州愛迪生電力公司在采購100MW/400MWh的電池儲能系統(tǒng)作為天然氣發(fā)電設施的直接競爭對手方面所做的事情。事實表明，以成本為基礎(chǔ)，持續(xù)放電時間為4小時的電池儲能系統(tǒng)可以與天然氣發(fā)電設施直接進行競爭，因此南加州愛迪生電力公司采取這一大膽措施十分明智，并與我們簽署20年的電力采購協(xié)議(PPA)。從這個角度來看，這是一個非常獨特的市場機會，不僅展示了我們對電池儲能技術(shù)的信心，而且展示了我們具備的交付能力。”

Miller表示，從做出大膽的決定到對電池儲能系統(tǒng)發(fā)揮重要作用在理解上的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在該電池儲能系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，今年將證明電池儲能系統(tǒng)對于電網(wǎng)的價值。加州獨立系統(tǒng)運營商(CAISO)曾表示，預計其輸電網(wǎng)絡上運營的電池儲能系統(tǒng)的裝機容量將從去年的250MW躍升至2021年8月的2GW，其中大部分電池儲能系統(tǒng)的持續(xù)放電時間為4小時。

4小時被認為是緩解每天的峰值電力需求的最佳時間段，因為加州的太陽能發(fā)電量在每天下午4點或5點到晚上8點或9點左右逐漸減少，而4小時也是鋰離子電池儲能系統(tǒng)提供這一容量的最佳時間點，由于加州在去年夏天8月的熱浪中面臨著難以滿足的電力需求，在今年夏天將面臨真正的考驗。

他說，“電池儲能系統(tǒng)可以提供很多靈活的電力服務，例如頻率調(diào)節(jié)或電源備用，但最主要的是夏季最關(guān)鍵的時期滿足峰值電力需求。今年將是一個非常關(guān)鍵的時期，因為這個100MW/400MWh的電池儲能系統(tǒng)將在夏季峰值期間運行。我們很想看到它的具體表現(xiàn)，我們對此有著高度的信心，而到那時南加州愛迪生電力公司(SCE)將會了解如何在夏季的峰值需求期間運營這個電池儲能系統(tǒng)。”

Miller表示，AES公司認為該項目及其通過競爭性招標過程獲勝的方式為未來的儲能部署開啟了大門，尤其是因為南加州愛迪生電力公司(SCE)本身已經(jīng)為電池儲能系統(tǒng)作為峰值能源資產(chǎn)簽署了其他合同。事實上，截至2020年12月，南加州愛迪生電力公司(SCE)表示，已經(jīng)采購并簽訂了部署裝機容量約為2,050MW的儲能系統(tǒng)的合同。

Alamitos電池儲能系統(tǒng)的規(guī)劃部署時間表

1968年：

圣奧諾弗雷核電站(SONGS)的1號機組開始運行，并一直持續(xù)運行到1992年。

2013年6月：

南加州愛迪生電力(SCE)宣布決定永久退役圣奧諾弗雷核電站的2號和3號機組。兩臺機組山于2012年1月安全關(guān)閉：2號機組按照計劃例行停運后，3號機組由于2010年安裝的蒸汽發(fā)生器管道泄漏而關(guān)閉。

南加州愛迪生電力公司(SCE)總裁Ron Litzinger當時說：“展望未來，我們認為需要退役這個核能發(fā)電設施，并決定消除不確定性以促進加州能源未來的有序規(guī)劃。”

2014年9月：

南加州愛迪生電力公司(SCE)宣布計劃部署Tehachapi電池儲能項目，該項目由美國能源部（DoE）將提供部分資金。該項目將部署在該公司服務區(qū)域靠近Tehachapi風力發(fā)電場區(qū)的Monolith變電站，以支持可再生能源發(fā)電的快速增長。該項目規(guī)模為8MW/32MWh，并使用LG Chem公司提供的電池，這是一個當時比較少見的持續(xù)時間放電時間為4小時的電網(wǎng)規(guī)模的電池儲能系統(tǒng)，并成為北美地區(qū)當時規(guī)模最大的電池儲能系統(tǒng)。

美國能源部儲能項目經(jīng)理ImreGyuk博士當時解釋說，“該儲能系統(tǒng)將使我們能夠認真研究電網(wǎng)儲能的技術(shù)能力。它還將幫助我們更好地了解電池儲能系統(tǒng)的價值和好處。”

2014年11月：

作為“有序規(guī)劃”的一部分，為了滿足當?shù)氐碾娏煽啃孕枨螅霞又輴鄣仙娏竞炇鹆瞬渴鹧b機容量為2,221MW發(fā)電設施的合同（約占公用事業(yè)峰值負荷使用量的10%），并根據(jù)容量要求進行全源采購。該公司收到了1,800多個投標書，并選擇了其中的69個，其中包括能源效率、需求響應和太陽能發(fā)電設施，這標志著該公司首次通過競爭性招標簽約采購儲能項目。

該公司預計將采購裝機容量至少50MW的儲能系統(tǒng)，最終該公司簽署了采購裝機容量為235MW的電池儲能系統(tǒng)的合同，其中包括AES公司部署的100MW/400MWh的Alamitos電池儲能項目的20年電力購買協(xié)議(PPA)。

加州儲能聯(lián)盟執(zhí)行董事Janice Lin當時說，“這個結(jié)果是一個具有里程碑意義的決定，表明儲能系統(tǒng)在性能和價值方面可以與其他發(fā)電設施進行競爭，并且它現(xiàn)在成為了加州公用事業(yè)規(guī)劃工具包的一個組成部分。”

2015年12月：

AES公司與電池生產(chǎn)商LG Chem公司簽署1GWh電池供應協(xié)議，這筆交易價值約3億美元。而行業(yè)分析師估計AES公司其規(guī)劃部署的儲能項目的儲能容量約為100MWh。

2017年7月：

AES公司為Southland發(fā)電項目完成了20億美元的融資，該項目涉及將淘汰其分別在Alamitos、Redondo Beach和Huntington Beach運營的2075MW、1392MW和474MW天然氣發(fā)電設施，取而代之的是Alamitos電池儲能系統(tǒng)和總裝機容量為1284MW聯(lián)合循環(huán)天然氣發(fā)電設施。

與此同時，AES公司和西門子公司合資成立了儲能提供商和系統(tǒng)集成商Fluence公司。該公司最初是AES公司提供Advanceon儲能系統(tǒng)的供應商，在此之前，其儲能系統(tǒng)已經(jīng)部署在全球各地的總裝機容量為200MW電池儲能項目中，該公司同時也是西門子公司的Siestorage產(chǎn)品的供應商。后來，F(xiàn)luence公司自己推出了一系列儲能系統(tǒng)，并在2020年推出了其第六代電池儲能系統(tǒng)。

2019年6月：

Fluence公司開始動工建設Alamitos電池儲能項目，預計將在2021年1月初投入運營，并比原計劃提前一年運營。

Fluence公司首席運營官John Zahurancik解釋說，“Alamitos電池儲能系統(tǒng)將成為天然氣發(fā)電廠的獨立替代品。它代表了一種思考電力容量和可靠性的全新方式。其規(guī)模、靈活性和持續(xù)放電時間是一個基準，并展示了儲能系統(tǒng)作為滿足峰值電力需求和電網(wǎng)支持的主流選擇。”

2021年1月1日：

Alamitos電池儲能系統(tǒng)正式開通運營。 

原標題：Alamitos電池儲能系統(tǒng)將如何改變加州儲能行業(yè)游戲規(guī)則？