211service.com
Reparation af elnettet
Storskala strømlagring er afgørende for vores energifremtid: Electric Power Research Institute, den amerikanske forsyningsindustris førende R&D-konsortium, siger, at lagring ville muliggøre udbredt brug af vedvarende energi og gøre nettet mere pålideligt og effektivt. Seneste meddelelser fra forsyningsgiganten American Electric Power (AEP), baseret i Columbus, OH, foreslår, at netlagringsteknologier endelig er klar til kommerciel udbredelse i USA. I sidste måned bestilte AEP tre multi-megawatt batterisystemer og satte mål om at have 25 megawatt lagerplads på plads i 2010 og 40 gange så meget i 2020.
Det var en drøm for fire eller fem år siden; nu sker det, siger AEP energilagringsekspert Ali Nourai.
AEP-systemet bruger et natrium-svovl-batteri på størrelse med en dobbeltdækkerbus (se nedenfor), plus strømelektronik til at styre strømmen af vekselstrøm ind og ud af DC-batteriet. Selvom systemet er nyt i USA, er systemet blevet brugt i megawatt-skalaen i Japan siden begyndelsen af 1990'erne; batteriet er produceret af NGK isolatorer fra Nagoya, Japan.
Oplader Charleston: Værket American Electric Power (AEP) installerede dette enorme natrium-svovl-batteri som en del af et demonstrationsprojekt i Charleston, WV. Batteriet giver 1,2 megawatt strøm i op til syv timer, hvilket letter belastningen på en overbelastet transformerstation. Problemfri drift siden installationen sidste år overbeviste AEP om, at en sådan energilagringsteknologi er klar til aktiv drift.
Kredit: AEP
Nourai siger, at AEP og andre amerikanske forsyningsselskaber fik tillid til økonomien og pålideligheden af lagring takket være et demonstrationsprojekt i Charleston, WV, hvor AEP installerede et stort batterisystem i juni 2006. I Charleston var spidsbelastningen både sommer og vinter overbelastet transformere på lokale understationer, hvilket forårsager strømafbrydelser. Genopbygningen af transformerstationerne for at kunne rumme mere strøm kunne have taget så meget som tre år. I stedet brugte AEP blot ni måneder på at installere et batterisystem, der oplades, når efterspørgslen efter elektricitet er lav og kan levere op til 1,2 megawatt i syv timer, når efterspørgslen topper.
To af AEPs nye projekter er lidt større to megawatt, syv timers batterisystemer designet til at give lignende hurtige løsninger i områder med strømpålidelighedsproblemer. Et batteri i Milton, WV, for eksempel, vil levere backup-elektricitet til kunder i områder, der er udsat for strømafbrydelser fra en svag strømledning. Når der er strømsvigt, vil batteriet opfange så mange mennesker, som det kan, og fortsætte med at fodre dem, siger Nourai. De vil ikke engang vide, at der var et blackout. Batteriet vil udsætte Miltons tilføjelse af en ny transformerstation og en højspændingstransmissionsledning med fem til seks år.
Når AEP beslutter sig for at lave mere permanente opgraderinger af transformerstationer eller fuldfører konstruktionen af en ny kraftledning – en proces, der kan tage fem eller seks år – vil den simpelthen flytte det nærmeste backup-batteri til et andet chokerpunkt. Den kan løftes med en gaffeltruck og læsses på en ladvogn, siger Nourai. Inden for en uge kan vi have det opsat og operationelt på et andet sted i vores system.
Richard Baxter, forfatter til Energilagring: En ikke-teknisk vejledning og formand for en konference afholdt i sidste uge i New York City om investering i opbevaring, siger, at AEPs nye projekter er en god lakmusprøve for industrien. Opbevaringsteknologier dukker op som et levedygtigt produkt på kommercielt niveau, siger Baxter.
Fremkomsten af et netlagermarked tiltrækker nye batteriudviklere. Disse omfatter Firefly energi fra Peoria, IL, som bruger nanostrukturerede elektroder med højt overfladeareal til at genoplive blysyreteknologi, og lithiumbatteriudvikler Altair Nanoteknologier , baseret i Reno, NV. I juni, multinationalt værktøj AES accepteret at købe et uspecificeret antal af Altairs batterier; Administrerende direktør Alan Gotcher siger, at Altair vil levere en én megawatt, 15-minutters prototype ved udgangen af dette år.
AEP udforsker i mellemtiden en potentielt mere transformerende rolle for lagring: at omdanne den stadigt skiftende effekt af vedvarende ressourcer som vind- og solenergi til stabil, pålidelig energi. Virksomheden planlægger at forbinde sit tredje to-megawatt batterisystem til en gruppe vindmøller på et endnu ikke fastlagt sted. Nourai siger, at målet er at lære, om batterier kan udjævne kortsigtede udsving i strømstrømmen fra møllerne. Hvis de kan, bør forsyningsselskaber være i stand til at absorbere større mængder vindkraft på deres net.
Men Nourai siger, at AEP også ønsker at afgøre, om lagring af vindenergi kan øge værdien. Der er mindst to måder, hvorpå dette kan ske. Vindenergi produceret om natten kan lagres til levering i myldretiden på dagen, hvor prisen på elektricitet stiger. Og hvis strømmen fra vindmølleparker var mere forudsigelig, ville det være mere rentabelt. Når en uafhængig generator, såsom en vindmøllepark, sælger til strømforhandlere, skal den love at levere en vis mængde strøm på et bestemt tidspunkt. Mens detaljerne varierer meget på forskellige regionale og nationale elmarkeder, kan vindmølleparkoperatører blive straffet, hvis de ikke overholder deres forpligtelser, fordi vinden ikke blæste så hårdt som forventet. Systemer, der lagrer en brøkdel af en vindmølleparks output, når vinden blæser, kan eliminere det meste af denne risiko.
Nourai bemærker, at japanske forsyningsselskaber allerede installerer energilagringsteknologier for at gøre vindkraft mere pålidelig og rentabel, takket være regeringsincitamenter, der dækker en tredjedel af omkostningerne ved lagersystemet, og den bredere spredning mellem Japans dag- og natelektricitetspriser . Nourai mener, at NGK, som i øjeblikket kan producere 90 megawatts natrium-svovl batterisystemer om året, overvejer at bygge en anden fabrik for at imødekomme den resulterende efterspørgsel. I mellemtiden, a undersøgelse afsluttet i år af Bæredygtig energi Irland , Irlands energipolitiske agentur, konkluderede, at tidsforskydende lagringsprojekter allerede kan være rentable i Europa.
Imidlertid vurderede et ekspertpanel samlet af Electric Power Research Institute sidste år, at lageromkostningerne skulle falde til under $150 pr. kilowatt-time for at gøre sådanne tidsskift økonomisk attraktive i USA; -en rapport udstedt af instituttet i foråret anslår, at systemer, der anvender NGK's natrium-svovl-batterier, koster $300 til $500 pr. kilowatt-time. Denne omkostningsforskel har ført til den seneste tids interesse for solvarme-kraftværker, der fanger vedvarende energi i form af varme, som er lettere at opbevare end elektricitet. (Se Opbevaring af solenergi effektivt.)