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各国能源开发商正在寻找机会建设新的抽水蓄能设施

北极星储能网  来源:中国储能网  作者:刘伯洵  2021/6/29 9:15:41  我要投稿  

北极星储能网讯:100多年来,抽水蓄能发电设施作为一种长时储能技术一直为当地用户提供充足的电力。抽水蓄能的工作原理相当简单,也很巧妙:当电力需求达到峰值时,上游水库将水释放到下游水库,水在这一过程中冲击涡轮机转动发电。然后,在电力价格较代的非峰值期间(例如夜间),或者在可再生能源发电设施(例如太阳能)电力充足时来通过水泵抽将下游水库的水抽回上游水库中。

不同来源的统计数据略有不同,但据调查全球目前至少有装机容量为100GW的抽水蓄能设施正在运行。而根据国际水电协会(IHA)的调查,这些发电设施总共可以储存约9,000GWh电力。虽然锂离子储能系统在各国储能市场占据主导地位,但抽水蓄能的储能容量仍占全球总储能容量的90%以上,其中许多抽水蓄能发电设施一次可以提供数小时的低排放电力。

虽然抽水蓄能发电设施的边际成本相对较低,但新的抽水蓄能发电设施的开发和建设受到各种因素的极大限制,这些因素包括对大量土地的需求,以及具有开发上下游水库的适当地点,或开发土地来增强这些水体的能力。

然而,随着电力系统脱碳和可再生能源发电的需求日益增长,能源开发商正在寻找机会建设新的抽水蓄能设施。以下是行业媒体关注的全球各地最近部署或计划部署几个项目——这些项目从处于早期开发阶段到接近准备就绪状态。

1.乌兹别克斯坦正在建设的抽水蓄能项目

在过去一年中,中亚国家乌兹别克斯坦已经成为太阳能发电设施发展的温床。政府招标和电力采购协议(PPA)促进了独立电力生产商(IPP)Total Eren公司和开发商Masdar公司开发大规模可再生能源项目,Masdar公司在乌兹别克斯坦建设的第一座风力发电厂于今年4月破土动工。

乌兹别克斯坦的国有水电生产商和项目开发商JSC Uzbekhydroenergo(UGE)公司目前正在考虑在该国塔什干地区建设一个装机容量为200W的抽水蓄能项目。UGE公司于今年4月与法国公用事业巨头和电力项目开发商EDF公司就建设该项目开展合作,并审议了在水库上开发浮动式太阳能发电设施的计划。

关于建设乌兹别克斯坦第一座抽水蓄能电站的讨论仍处于早期阶段,双方在签署正式的谅解备忘录(MoU)之前达成了初步协议,而UGE公司总裁Sanginov Abdugani表示,会议上的对话具有建设性。

Abdugani说。“乌兹别克斯坦的水力发电潜力正在增长,我们希望与国际一流的合作伙伴进行合作,他们可以帮助我们优化利用乌兹别克斯坦的自然资源,提高能源效率,并增加可再生能源在我国能源结构中的份额。”

2.阿联酋正在建设的抽水蓄能项目

阿拉伯联合酋长国(UAE)正在哈吉尔山脉建设阿拉伯海湾地区的第一座抽水蓄能电站,其装机容量为250MW,由迪拜电力和水务局(DEWA)开发。迪拜电力和水务局(DEWA)一直是在采用可再生能源方面更积极主动的海湾国家电力公司之一,迪拜的目标是到2050年在其电力结构中采用75%清洁能源的电力。

该项目正在距离迪拜市约140公里的哈达大坝上建造,将蓄积约8.8亿加仑的水,上游水库和下游水库的落差约为300米。迪拜电力和水务局(DEWA)将利用目前正在建设的装机容量为1GW的Mohammed Bin Rashid Al Maktoum太阳能发电园区产生的电力将水泵送到上游水库。

预计这个抽水蓄能项目将于2024年初开通运营,技术开发商日立ABB电网公司在5月下旬表示,该公司正在向建造这个抽水蓄能设施的专业水电建设商ANDRITZ Hydro,公司提供电网连接设备和系统。日立ABB公司将提供基于电源转换器的交流励磁系统技术。

抽水蓄能设施可以使用可反转的涡轮机作为电机,将水泵回上部水库,日立ABB公司的系统使其水泵能够以可变速度运行,以最大限度地提高效率。

3.美国加州正在开发的抽水蓄能项目

美国加利福尼亚州正在建设一个装机容量为1.3GW抽水蓄能设施。该项目的开发商表示,抽水蓄能设施可以提供实现加州的可再生能源目标所需的储能系统的重要份额,并有助于确保像2020年8月那样的停电事件不会重演。该项目将把一个废弃的铁矿改造成水库,其持续放电时间将长达18个小时。

Eagle Crest Energy公司是这个计划在Riverside县修建Eagle Mountain抽水蓄能发电设施的开发商,今年5月向加州公用事业委员会(CPUC)监管局提交了建设计划。该公司认为,虽然加州已经认识到需要部署持续放电时间更长的长时储能系统,才能将更多的风力发电和太阳能发电整合到电网中,但加州制定考虑电池储能系统的监管程序将会把自己逼入绝境。

这是因为像Eagle Mountain抽水蓄能发电设施这样需要更长建设时间的大型基础设施项目似乎不是加州采购过程考虑的一部分,而加州以“中期可靠性”为目标,即在1到5年的时间范围内可以开通运营。Eagle Mountain抽水蓄能项目自从2007年开始规划,并于2008年获得美国联邦政府的批准,然后在2014年获得美国联邦能源监管委员会(FERC)的运营和建设许可。Eagle Crest Energy公司表示,该项目预计将在2027年开通运营,而该公司和美国最大的可再生能源项目开发商NextEra Energy Resources公司表示已准备好建设这个项目。

然而,尽管该项目成为30多年来首批获得美国联邦能源监管委员会(FERC)批准的抽水蓄能发电设施之一,但成为美国第25个运营抽水蓄能发电设施的可能性目前仍悬而未决。尽管Eagle Crest Energy公司创始人SteveLowe在2020年接受《洛杉矶时报》采访时驳斥了这些说法,但当地环保团体担心该地点附近的地下水使用和环境影响,这是因为该地点靠近加利福尼亚州Joshua Tree国家公园。该项目的开发现在取决于获得加州公用事业委员会(CPUC监管部门的批准。

4.苏格兰计划建设抽水蓄能项目

ILI集团是一家储能项目开发商,其业务是部署电网规模的锂离子电池储能系统以及建设抽水蓄能设施。该公司日前表示,苏格兰政府已批准在尼斯湖沿岸建设一个装机容量为450W抽水蓄能设施的提案。而苏格兰的尼斯湖以其神秘的怪物而闻名,

经过近三年的审议,苏格兰能源许可部门同意了ILI集团通过基础设施咨询机构Aecom公司提出的申请。该项目名称为RedJohn,投资约5.5亿英镑(7.74亿美元),将创造多达700个直接和间接就业机会,同时支持苏格兰的可再生能源发电量的增长。

苏格兰净零排放、能源和运输部长Michael Matheson说,“苏格兰政府长期以来一直支持抽水蓄能设施的建设,因为它在确保我们电力供应的弹性方面发挥重要作用,并为其提供了更多的机会来释放可再生能源的潜力,并支持苏格兰的净零目标。

苏格兰地区是这一行业领域的领导者,拥有上个世纪建造的水力发电资产,而计划在尼斯湖部署的这项新项目将会使这一点更加突出。随着我们在苏格兰增加更多的可再生能源发电量,投资抽水蓄能设施将成为平衡电力需求与供应、保持电力系统安全、创造高质量、绿色就业机会,以及从疫情实现绿色复苏的关键。”

Matheson表示,英国政府将采取必要的紧急行动,为投资者提供收入确定性,并释放对苏格兰地区抽水蓄能的投资,他认为这具有巨大的发展潜力。

苏格兰可再生能源公司在今年3月发布的一份调查报告中警告说,如果不部署包括抽水蓄能在内的长时储能系统,就无法实现气候变化目标。事实上,英国政府已经在2020年12月的能源白皮书中表示,部署长时储能至关重要,但并未提出任何旨在针对这种部署的市场机制。

5.澳大利亚正建设的抽水蓄能项目

根据行业媒体在今年5月下旬的报道,澳大利亚近40年来的第一座新抽水蓄能电站将会继续开发和建设,能源开发商Genex公司已经完成该项目融资。

位于昆士兰的250MW/2,000MWh的KidstonStage2抽水蓄能设施总投资约为7.77亿澳元(6亿美元),其中包括将该项目连接到输电网络和澳大利亚国家电力市场(NEM)的相关基础设施成本。

该项目的建设将于2024年完成。澳大利亚正在开发另外两个大型抽水蓄能电站项目,一个是使现有规模增加到2GW/350GWh的Snowy2.0抽水蓄能发电设施,以及600MW/7,200MWh Oven Mountain抽水蓄能发电设施。这两个项目都在新南威尔士州进行建设。

6.印度计划建设抽水蓄能项目

对于印度储能市场来说,值得一提的是Pinnapuram抽水蓄能项目,能源开发商Greenko集团获得了政府招标合同,该项目被认为是全球成本最低的太阳能+抽水蓄能项目。

该项目的电价为0.054美元/kWh,将在早晚峰值期间供电。该项目将部署在安得拉邦,将装机容量为2GW的太阳能发电设施与400MW的风力发电设施和装机容量为1.2GW的抽水蓄能发电设施结合起来。日本金融服务集团ORIX公司于2020年9月向Greenko公司投资约9.8亿美元,收购了该公司20%的股份,而咨询机构AFRY India公司于今年早些时候与开发商签订了提供设计工程服务的合同。

正如印度国家创新机构NITI Aayog的行业专家Kowthamraj VS在他的博客文章中指出的那样,抽水蓄能发电设施取决于找到合适的特定建设地点,并从附近拥有当地可再生能源发电设施和合适的输电基础设施中受益。他表示,如果能够满足这些标准,这种技术将非常有吸引力,并且可能成为印度可再生能源之旅不可或缺的一部分。

原标题:各国能源开发商正在寻找机会建设新的抽水蓄能设施

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