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先是手機(jī)，然后是電動(dòng)汽車，現(xiàn)在又是用于儲(chǔ)存電力的電池儲(chǔ)能站，鋰離子電池正勢不可擋。瑞典儲(chǔ)能的增長被形容為“爆炸式增長”，并且已經(jīng)使電網(wǎng)更加穩(wěn)定可靠。

大約30年前，專家們還搖頭嘆息。他們認(rèn)為電池技術(shù)永遠(yuǎn)不會(huì)成功，無論是用于電動(dòng)汽車還是用于儲(chǔ)存電力。然后，鋰離子電池出現(xiàn)了。

現(xiàn)在，用于儲(chǔ)存電力的電池正像雪崩一樣迅速發(fā)展。它們通常位于圍欄區(qū)域內(nèi)，安裝在小型、綠色、矩形集裝箱式的建筑中。它們可以充電，也可以放電。

“這是一個(gè)爆炸式的發(fā)展，但起點(diǎn)非常低。我們可以將其與移動(dòng)電話的興起相比較，”瑞典能源署電力系統(tǒng)研究員弗雷德里克·倫德斯特倫 (Fredrik Lundstr?m) 說道。

目前還沒有官方數(shù)據(jù)，但據(jù)弗雷德里克·倫德斯特倫估計(jì)，截至去年年底，瑞典已安裝約2.7吉瓦時(shí)的固定式儲(chǔ)能設(shè)備。他估計(jì)這相當(dāng)于約2吉瓦的輸出功率。

相比之下，一座大型傳統(tǒng)核反應(yīng)堆的功率在1到1.5吉瓦之間。但核反應(yīng)堆可以日夜不停地發(fā)電，而儲(chǔ)能電站通常只能持續(xù)供電一小時(shí)。

根據(jù)太陽能行業(yè)協(xié)會(huì)Solar Power Europe的一份報(bào)告，去年瑞典的電池市場增長了70%，達(dá)到1.2吉瓦時(shí)。因此，瑞典在歐盟電池增長排行榜上排名第七。德國位居榜首，其次是意大利。

電力行業(yè)集團(tuán)Power Circle的首席執(zhí)行官約翰娜·拉克索 (Johanna Lakso) 認(rèn)為儲(chǔ)能發(fā)展前景光明。

“在我們對(duì)2030年發(fā)展趨勢的預(yù)測中，我們認(rèn)為瑞典電力系統(tǒng)中可能會(huì)擁有8吉瓦的固定式電池儲(chǔ)能設(shè)備，”她說道。

值得一提的是：瑞典冬季用電高峰期的峰值功率為25吉瓦。

01

來自手機(jī)和汽車的助力

瑞典能源署的弗雷德里克·倫德斯特倫指出，這與手機(jī)中使用的電池技術(shù)相同，只是被汽車行業(yè)擴(kuò)大了規(guī)模。 “手機(jī)的普及降低了電池成本，并使電動(dòng)汽車的制造成為可能。自那時(shí)以來，汽車行業(yè)一直在努力降低電池價(jià)格?，F(xiàn)在價(jià)格已經(jīng)非常低廉，性能也非常好，我們已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)臨界點(diǎn)，許多電池儲(chǔ)能項(xiàng)目正在建設(shè)中，”他說道。

去年，用于儲(chǔ)能的電池每千瓦時(shí)的價(jià)格首次低于電動(dòng)汽車電池的價(jià)格。

“電動(dòng)汽車電池有不同的安全要求，并且對(duì)其尺寸和重量都有限制。而電池儲(chǔ)能項(xiàng)目在尺寸和重量方面沒有相同的限制，因此可以節(jié)省一些成本，”弗雷德里克·倫德斯特倫說道。

02

增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

這些儲(chǔ)能電池的一部分用于將電力系統(tǒng)的頻率保持在 50 赫茲，以防止停電。另一部分用于平衡電力系統(tǒng)，以確保即使發(fā)電廠突然停止供電也不會(huì)發(fā)生停電。

首批儲(chǔ)能電池于 2022 年進(jìn)入電力平衡市場，但數(shù)量并不多。目前，電力平衡市場中的電池容量已達(dá)到 1.2 吉瓦，大致相當(dāng)于一座核反應(yīng)堆的發(fā)電量。其余的電池可用于削峰填谷，平滑電力負(fù)荷。

瑞典國家電網(wǎng)公司（Svenska kraftn?t）負(fù)責(zé)確保電網(wǎng)平衡，而丹尼爾·古斯塔夫森（Daniel Gustafsson）負(fù)責(zé)電網(wǎng)規(guī)劃。

“儲(chǔ)能電池對(duì)系統(tǒng)平衡貢獻(xiàn)巨大，并且能夠在發(fā)生故障時(shí)迅速提供支持，”他說道。

儲(chǔ)能電池是否已經(jīng)使電力系統(tǒng)更加穩(wěn)??？

“是的，絕對(duì)是，尤其是在電網(wǎng)平衡方面，”丹尼爾·古斯塔夫森說道。

瑞典能源署的弗雷德里克·倫德斯特倫（Fredrik Lundstr?m）指出，電網(wǎng)中可能發(fā)生的最大故障是核反應(yīng)堆停運(yùn)，因?yàn)樗陌l(fā)電量非常大。

“這就是為什么我們不能從瑞典北部向南部輸送太多電力的原因之一。你必須在輸電線路中預(yù)留一些容量，以防需要補(bǔ)償核電站停運(yùn)造成的電力缺口。這就像在高速公路上預(yù)留一條車道，以防救護(hù)車需要通行一樣，”他說道。

但倫德斯特倫表示，如果瑞典各地都有足夠的電池，那么電網(wǎng)中可能就不需要預(yù)留那么多容量了。

“簡而言之，儲(chǔ)能電池將有助于更高效地運(yùn)行電力系統(tǒng)，更好地利用電力系統(tǒng)，”他說道。

03

價(jià)格飆升

從2018年開始的幾年里，電力系統(tǒng)輔助服務(wù)市場出現(xiàn)了純粹的“狂野西部”式價(jià)格。英格麗德能源公司（Ingrid Capacity）的聯(lián)合創(chuàng)始人尼克拉斯·貝克爾（Nicklas B?cker）也注意到了這一點(diǎn)。他聲稱，該公司是北歐地區(qū)電力市場最大的輔助服務(wù)提供商，擁有300兆瓦的儲(chǔ)能電池容量。

“有一段時(shí)間，瑞典的平衡成本是歐洲最高的之一，這很奇怪，因?yàn)槲覀儞碛腥绱硕嗟乃Πl(fā)電資源可以用來平衡電網(wǎng)。當(dāng)時(shí)，水力發(fā)電公司賺了很多錢。從歷史上看，電力行業(yè)一直完全主導(dǎo)著這個(gè)市場，”尼克拉斯·貝克爾說道。

高昂的價(jià)格吸引了許多參與者，尤其是那些通過自有電池提供儲(chǔ)能服務(wù)的公司，以及那些為私人用戶提供太陽能電池板配套電池以幫助穩(wěn)定電網(wǎng)的公司。

該市場一直受到批評(píng)，因?yàn)樗鼘?dǎo)致電力生產(chǎn)商、電力公司和工業(yè)企業(yè)的成本飆升，他們不得不為“不平衡”狀態(tài)買單，也就是說，他們的發(fā)電量與預(yù)測值相比過多或過少。

瑞典風(fēng)能、太陽能和儲(chǔ)能行業(yè)協(xié)會(huì)（Green power Sweden）的拉斯·安德森（Lars Andersson）表示，儲(chǔ)能電池可以幫助解決這個(gè)問題。 “如果你投資電池，作為電力生產(chǎn)商，你可以在發(fā)電量過剩時(shí)將電能儲(chǔ)存在電池中，而不是直接輸送到電網(wǎng)，”他說道。

04

電池將接入電網(wǎng)

許多風(fēng)力發(fā)電場正在配備儲(chǔ)能電池，但這些電池的用途是儲(chǔ)存一小時(shí)左右的電量，而不是從一天到下一天，也不是從有風(fēng)到無風(fēng)的時(shí)候。這種大型儲(chǔ)能電池價(jià)格過于昂貴。

“太陽能和風(fēng)能項(xiàng)目已經(jīng)從追求最大發(fā)電量轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲蠡l(fā)電價(jià)值，而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，電池至關(guān)重要，”Lars Andersson 表示。

瑞典國家電網(wǎng)公司（Svenska kraftn?t）的 Daniel Gustafsson 強(qiáng)調(diào)，越來越多希望接入電網(wǎng)的大型設(shè)施——風(fēng)力渦輪機(jī)、高耗能工業(yè)企業(yè)、數(shù)據(jù)中心——都提出建設(shè)電池儲(chǔ)能設(shè)施，以減輕電網(wǎng)在用電高峰期的壓力。

“以前，你可以不配備儲(chǔ)能電池就接入電網(wǎng)，但隨著電網(wǎng)系統(tǒng)壓力越來越大，對(duì)電力企業(yè)配備儲(chǔ)能設(shè)施的要求也越來越高，”Daniel Gustafsson 說道。

更多的電池儲(chǔ)能設(shè)施還能減少電價(jià)峰值，降低電價(jià)波動(dòng)。然而，許多分析師指出，對(duì)中國的依賴是一個(gè)問題，因?yàn)槭澜缟洗蠖鄶?shù)儲(chǔ)能電池都是由中國公司生產(chǎn)的。

“盡管這種依賴性存在問題，但我們無法輕易擺脫。中國已經(jīng)建立了一個(gè)領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)。我們必須找到合作的方式，并可能逐步開發(fā)新的技術(shù)，”瑞典能源署的 Fredrik Lundstr?m 表示。

05

取代風(fēng)力發(fā)電

引入儲(chǔ)能電池來穩(wěn)定電網(wǎng)是因?yàn)槲覀儞碛写罅康娘L(fēng)力發(fā)電，而風(fēng)力發(fā)電只有在有風(fēng)的時(shí)候才能運(yùn)行。

“但事實(shí)上，儲(chǔ)能電池也正在越來越多地取代舊技術(shù)，例如用于穩(wěn)定電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電飛輪，”Fredrik Lundstr?m 說道。

擺動(dòng)質(zhì)量，也稱為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量或慣性質(zhì)量，是指核電站和水力發(fā)電廠中大型重型發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。如果發(fā)電廠出現(xiàn)故障需要斷開與電網(wǎng)的連接，發(fā)電機(jī)仍會(huì)依靠自身重量繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間，從而為接入其他電力來源爭取時(shí)間。

“無論我們是否有風(fēng)力發(fā)電，我們都需要建設(shè)更穩(wěn)定的電網(wǎng)，”他說道。