研究表明，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠像太陽能發(fā)電設(shè)施一樣為封閉的垃圾填埋場帶來新的收入來源。

近年來，太陽能發(fā)電設(shè)施已經(jīng)成為可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施中增長最快的類型之一，而由于需要占用大量的土地，垃圾填埋場已經(jīng)成為一種合適的部署場所。出于相同的原因，能源項(xiàng)目開發(fā)人員正在尋找更多的垃圾填埋場，以尋求部署比太陽能發(fā)電增長更快的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。

在垃圾填埋場上部署儲(chǔ)能系統(tǒng)仍然是一種新想法，這種封閉的場地在很大程度上被認(rèn)為是合適的，但這些項(xiàng)目部署的案例很少。但總部位于紐約州的能瓣開發(fā)商BQ Energy公司主管Tim Ryan表示，幾年前，部署在垃圾填埋場的太陽能發(fā)電場也處于類似的地位。 BQ Energy主要專注于棕地工地，自從2012年以來已經(jīng)部署了十幾個(gè)太陽能發(fā)電項(xiàng)目或風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，但直到最近才開始部署其第一個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（注：棕地是被閑置或不再使用的前工業(yè)和商業(yè)用地及設(shè)施）。

Ryan說：“現(xiàn)在看來，在垃圾填埋場上部署太陽能發(fā)電場似乎是一種例行公事，但開始在垃圾填埋場部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的時(shí)候并不是這樣。”

加利福尼亞州、紐約州和馬薩諸塞州等美國一些州已經(jīng)制定了減少碳排放量的積極目標(biāo)，要求在未來幾十年內(nèi)迅速過渡到可再生能源作為主要電力來源。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變將需部署大量儲(chǔ)能系統(tǒng)，例如大型鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償風(fēng)力發(fā)電設(shè)施和太陽能發(fā)電設(shè)施的間歇性發(fā)電。當(dāng)陽光充足時(shí)，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)采用太陽能發(fā)電設(shè)施的電力進(jìn)行充電，然后在其他時(shí)間（晚上或陰天）釋放存儲(chǔ)的電力。

根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司的調(diào)查，美國新增的儲(chǔ)能裝機(jī)容量從2018年的311MW增加到2020年的523MW，而電網(wǎng)規(guī)模的太陽能發(fā)電量從2018年的約6GW增加到2020年的約8GW。該公司預(yù)計(jì)，到2025年，儲(chǔ)能系統(tǒng)部署規(guī)模將增長14倍，比電網(wǎng)規(guī)模太陽能發(fā)電設(shè)施的增長率高出數(shù)倍。

由于人口密度和環(huán)境限制等因素，那些土地開發(fā)相對(duì)困難的州也是部署儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展最快的州。Strategic Management Group首席執(zhí)行官Kelly Sarber表示，可以利用大量的垃圾掩埋場。而Strategic Management Group是眾多垃圾相關(guān)場地的資深開發(fā)商。

Sarber表示，該公司目前有7個(gè)處于不同開發(fā)階段的項(xiàng)目，用于在垃圾填埋場和廢水處理設(shè)施中部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。在這種模式下，垃圾填埋場所有者將獲得一部分租賃收入，用于提供2～10英畝的場地來部署可接入電網(wǎng)的儲(chǔ)能項(xiàng)目。

Sarber說，盡管受到有關(guān)其合伙人具體身份的保密協(xié)議的約束，但她指出將在加利福尼亞州和紐約州部署一些儲(chǔ)能項(xiàng)目。到目前為止，用戶部署儲(chǔ)能項(xiàng)目的興趣大多出于用戶口碑，這不僅受到建立儲(chǔ)能容量市場的各州激勵(lì)政策的推動(dòng)，而且還受到清潔能源目標(biāo)的推動(dòng)。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)使這些城市能夠獲得更多可抵消其碳排放量的清潔能源，也可以削減為這些城市提供服務(wù)的垃圾填埋場的運(yùn)營成本，或者將封閉的垃圾填埋場從負(fù)債變成資產(chǎn)。

Sarber說：“通常情況下，這些垃圾填埋場還有很多空余的空間未被使用。還可以在垃圾填埋場沼氣發(fā)電的場所部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，我們有機(jī)會(huì)創(chuàng)造兩個(gè)收入來源，而不僅僅是一個(gè)。”

盡管具有這種潛力，但迄今為止只有少數(shù)幾個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目部署在垃圾填埋場。Sarber說：“這仍然是一項(xiàng)新興技術(shù)。垃圾填埋場部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)與孤島部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)有所不同。”

垃圾填埋場的開發(fā)也有其自身的一系列挑戰(zhàn)，包括各種許可和監(jiān)管成本，當(dāng)技術(shù)還不完全熟悉或尚未建立時(shí)，這些挑戰(zhàn)可能會(huì)加劇。可再生能源項(xiàng)目開發(fā)商Soltage公司首席執(zhí)行官Jesse Grossman表示，對(duì)于太陽能發(fā)電設(shè)施項(xiàng)目來說，其一部分成本已通過稅收抵免和其他激勵(lì)措施得到抵消。例如馬薩諸塞州等一些州為希望重新開發(fā)棕地的太陽能開發(fā)商提供特定的資助。

他說，“關(guān)于在垃圾填埋場部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)，我們還沒有針對(duì)這樣的項(xiàng)目制定具體的激勵(lì)措施。其原因之一是，垃圾填埋場通常位于電力需求低的農(nóng)村地區(qū)，而在城市中心附近的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)最具價(jià)值，可以緩解電網(wǎng)擁塞，為電力需求高的地區(qū)提供備用電力。”

但是在過去幾年中也部署了這樣一些項(xiàng)目，這與某些州在實(shí)施監(jiān)管性儲(chǔ)能部署激勵(lì)措施不謀而合。

BQ Energy公司計(jì)劃部署的第一個(gè)太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目將于今年晚些時(shí)候在紐約運(yùn)營，這個(gè)名為Mount Kisco項(xiàng)目將部署在韋斯特切斯特縣的一個(gè)封閉垃圾填埋場中，將部署一個(gè)裝機(jī)容量為1MW的太陽能發(fā)電設(shè)施和一個(gè)裝機(jī)容量為2MW電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。

BQ Energy公司總經(jīng)理Paul Curran說：“BQ Energy公司之前沒有更多部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要原因是鋰離子電池的成本高昂。但很多人已經(jīng)意識(shí)到，儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為未來可再生能源的一部分。隨著鋰離子電池價(jià)格迅速下跌，這種情況開始改變。”

根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)彭博新能源財(cái)經(jīng)公司最近發(fā)布的調(diào)查報(bào)告，鋰離子電池的價(jià)格在過去三年價(jià)格下跌了50％，而從2010年到2019年下跌了87％。

與此同時(shí)，紐約監(jiān)管機(jī)構(gòu)推出了分布式能源資源價(jià)值（VDER）電力費(fèi)率，根據(jù)為電網(wǎng)提供的服務(wù)向分布式能源（例如太陽能發(fā)電設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)）所有者付款。這創(chuàng)造了一種市場激勵(lì)機(jī)制，以推動(dòng)BQ Energy公司部署更多的儲(chǔ)能項(xiàng)目。Curran說，由于部署的儲(chǔ)能項(xiàng)目位于當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)公司需要提高電網(wǎng)可靠性，因此這種措施為解決電力可靠性問題的項(xiàng)目提供額外的收入。

Curran說，“Mount Kisco項(xiàng)目是我們開發(fā)的第一個(gè)項(xiàng)目，但不會(huì)是最后一個(gè)項(xiàng)目。我們正在評(píng)估各種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的細(xì)微差別，因此我們更有信心在將來部署規(guī)模更大的儲(chǔ)能項(xiàng)目。”

該項(xiàng)目還獲得了紐約州能源研究與開發(fā)管理局（NYSERDA）一筆資助，用于支付其部分投資。紐約州能源研究與開發(fā)管理局（NYSERDA）的一位發(fā)言人說：“我認(rèn)為，棕地既可以部署太陽能發(fā)電設(shè)施，也可以部署儲(chǔ)能系統(tǒng)，以重新利用這些原本未得到充分利用的地點(diǎn)，特別是當(dāng)這些項(xiàng)目緊鄰電網(wǎng)時(shí)。隨著市場的成熟，我們將繼續(xù)監(jiān)測在垃圾填埋場開發(fā)儲(chǔ)能系統(tǒng)機(jī)會(huì)。”

未來項(xiàng)目的成長與發(fā)展

總部位于馬薩諸塞州的可再生能源開發(fā)商Kearsarge Energy公司已經(jīng)部署了數(shù)十個(gè)太陽能項(xiàng)目，而在今年年初，其在馬薩諸塞州埃姆斯伯里的一個(gè)封閉垃圾填埋場部署的首個(gè)太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目開通運(yùn)營。該公司之所以采取這種行動(dòng)，是因?yàn)轳R薩諸塞州推出了激勵(lì)措施，從而提高了太陽能發(fā)電設(shè)施向電網(wǎng)提供電力的補(bǔ)償率。

Kearsarge公司執(zhí)行合伙人Andrew Bernstein說：“沒有這個(gè)激勵(lì)措施就不可能部署儲(chǔ)能系統(tǒng)。部署在垃圾填埋場的太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的商業(yè)案例與位于垃圾填埋場的太陽能發(fā)電設(shè)施本身沒有什么不同。”

而在這種情況下，可再生能源項(xiàng)目為場地所有者創(chuàng)造了新的收入流。該項(xiàng)目為埃姆斯伯里市提供了收入，從而減少了能源費(fèi)用，其太陽能發(fā)電設(shè)施的電力也提供給電網(wǎng)，并且儲(chǔ)能系統(tǒng)又為該項(xiàng)目增加了另一筆收入，同時(shí)只占用了相對(duì)較少的額外空間。

Bernstein表示，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠?yàn)榕l(fā)電力市場所需的電網(wǎng)提供服務(wù)，并將提供超出電費(fèi)本身更多的價(jià)值。這些措施包括利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)電網(wǎng)的頻率，以使電力線路不會(huì)過載；以及可以在電力需求較高時(shí)（例如用電需求更多的夏季）放電滿足峰值電力需求。而從這些服務(wù)中獲得的收入是就該項(xiàng)目獲得的收益。

新澤西州最大的公用事業(yè)廠商太平洋天然氣和電力公司（PSE＆G）最近在由Highland Park鎮(zhèn)擁有的一個(gè)垃圾填埋場完成了一個(gè)太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署。該項(xiàng)目部署了1,764塊太陽能電池板，以及一個(gè)采用2,000塊特斯拉電池的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以減少電網(wǎng)規(guī)模太陽能發(fā)電項(xiàng)目可能出現(xiàn)的電壓波動(dòng)。

太平洋天然氣和電力公司（PSE＆G）發(fā)言人Fran Sullivan說：“在封閉的垃圾填埋場上開發(fā)這個(gè)太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目，使我們可以利用原本無法使用的空間。”

隨著新澤西州對(duì)儲(chǔ)能部署提出新要求，太平洋天然氣和電力公司（PSE＆G）可能會(huì)部署更多的儲(chǔ)能項(xiàng)目，其中包括在垃圾掩埋場部署。新澤西州州長Phil Murphy強(qiáng)調(diào)了氣候問題，并在今年1月發(fā)布了該州將在2050年之前實(shí)現(xiàn)100％清潔能源的目標(biāo)。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的步驟之一是到2021年部署裝機(jī)容量為600MW的儲(chǔ)能系統(tǒng)，到2030年達(dá)到2,000MW。

該公司一直致力于減少碳排放量。2018年，該公司發(fā)布了一項(xiàng)“清潔能源未來”計(jì)劃，計(jì)劃投資42億美元開發(fā)各種清潔能源技術(shù)，其中為部署儲(chǔ)能系統(tǒng)提供1.09億美元的資金。 而作為該計(jì)劃的一部分，該公司已向新澤西公用事業(yè)委員會(huì)提交了部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的提議。

Sullivan說，“如果這一提議獲得批準(zhǔn)，我們的工作將涉及太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目部署，并在適當(dāng)情況下，我們有可能在更多的垃圾填埋場或棕地上部署這些項(xiàng)目。”