汽车到电网技术可以解决英国的能源储存挑战

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英国计划建造巨大的电池来储存可再生能源,但有一个更便宜的解决方案安德鲁Cruden他是南安普顿大学能源技术教授

英国电力系统正在经历重大而迅速的变革。它拥有全世界的最大装机容量海上风能,有有效地阻止用煤发电,并有记录下降20%自COVID-19大流行开始以来的需求。

然而,从传统的、可靠的煤炭发电向依赖天气的风能和太阳能发电的转变,在每时每刻满足电力供应和需求方面带来了越来越大的挑战。这就是大型电网规模的储能系统可以帮助调节和缓冲供需,并改善电网控制的地方。

车辆到电网
图片来源:Malp via stock.adobe.com

英国政府最近宣布取消在英格兰建设超过50MW和在威尔士建设超过350MW储能项目的规划障碍。政府认为,这将创造出重要的新能源存储能力。英国目前有1GW的运行电池存储单元和一个额外的13.5吉瓦计划阶段正在开发的电池项目。

政府的干预创造了一个规划环境,使英国能够达到目标到2050年实现零碳排放。这可以通过高比例的大规模集中式可再生能源发电实现,也可以通过优先考虑规模较小的社区计划,如当地拥有的风力涡轮机和太阳能电池板。特别是,电池将对2030年海上风电30GW的电网监管做出重大贡献(以实现英国的目标)40GW的海上风能到那一年)。

但追求更大的固定电池系统可能不是英国拥有可再生能源未来的最佳解决方案。相反,答案可能在于这个国家的车库和停车场。

随着英国从化石燃料发电转向可再生能源发电,公司₂排放能源供应部门的支出从1990年占英国总支出的40%以上下降到2019年的25%。这意味着运输部门现在是最大的排放部门,占英国所有CO₂排放量的三分之一。

这使得人们越来越关注插电式混合动力汽车和全电动汽车的引进。只是十分之一在英国销售的汽车属于这些类别,在减少汽油和柴油汽车的影响方面还有一段路要走。需要更多的基础设施来支持它们,它们的日益普及增加了电网需要提供的电量,其中三分之一仍由天然气生产。

然而,电动汽车也有助于使电力生产更环保。当一辆电动汽车插上电源充电时,它就能有效地让电网接入电池。当你有很多辆车同时插上电源时,它们就形成了一个非常大的聚合电池库。这就是所谓的概念汽车电网(V2G),并可以创建一个比固定大型电池系统更大、更便宜的替代能源存储。

3820万辆持牌车辆在英国,包括约3150万辆汽车。如果这些都是纯电动汽车(每辆平均存储50kWh的能量,并通过一个7kW的充电器连接),这可以创造一个全国范围内分布的容量为220.5GW的巨型电池。这将是目前计划的大型电池存储容量的15倍以上。

便宜的选择

这种聚合电池的成本也将更容易承受,因为个人车主将购买汽车和电池,而不是政府和私人投资者在大项目上花费数百万美元。在过去的十年里,电动汽车电池的成本下降了87%平均每千瓦时156美元(123英镑/千瓦时),到2023年将达到100美元/千瓦时左右。

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纯电动汽车可用于制造全国性的大型电池。图片:Pixabay

大型电网规模的固定式电池系统成本较高至少翻倍这个数量。这是因为大型固定电池系统都需要土木工程、电缆、外壳、电力电子甚至空调系统来调节电池温度。

车辆到电网的存储仍然是一个新兴的概念。它需要专用的双向充电设备,也可以与车辆通信,以及高级聚合控制系统。然而,所有这些技术都存在。

确实有V2G演示器的范围在英国的项目。特别是日产,已经接受了这项技术,并已经提供了更有限的_vehicle-to-home(V2H)系统可以让人们使用他们的汽车从屋顶太阳能电池板储存能量,直到晚上在家里需要它。

因此,虽然英国政府认为国家电网需要更多的储能来支持向可再生能源发电的转变是正确的,但专注于建造大型、昂贵的电池不一定是答案。相反,电动汽车可以让英国公众方便地分享他们的汽车,帮助创建一个更清洁、更无私的后covid世界。谈话

安德鲁Cruden,能源科技教授,南安普顿大学

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