汽车到电网技术可以解决英国的能源储存挑战

英国计划建造巨型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。它有世界的最大装机容量海上风力发电,已经有效地阻止用煤发电,记录了下降20%自2019冠状病毒病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,给在任何时刻满足电力供应和需求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:Malp via stock.adobe.com

英国政府最近宣布在英格兰建造超过50MW和在威尔士建造超过350MW的能源储存项目,取消了规划障碍。政府认为,这将使重大的新能源存储能力的创造成为可能。英国目前有1GW的可运行电池存储单元和一个额外的13.5吉瓦在规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年的净零碳排放要实现这一目标,要么大规模、集中式的可再生能源发电占很大比例,要么更优先考虑规模较小的社区计划,比如本地拥有的风力涡轮机和太阳能电池板。特别是,电池将对电网监管做出重大贡献,到2030年,海上风力发电将再增加30GW(以实现英国的目标)40GW的海上风能那一年)。

但是,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,答案可能就在这个国家的车库和停车场。

随着英国从化石燃料转向可再生能源发电,公司₂排放从1990年的40%降至2019年的25%。这意味着交通部门现在是最大的排放部门,产生了英国所有CO₂排放量的三分之一。

这使得人们越来越关注插入式混合动力和全电动汽车的引入。只是十分之一在英国销售的汽车属于这些类别,但仍有一段路要走,以减少汽油和柴油车的影响。显然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,三分之一的仍然是由天然气生产的

然而,电动汽车也有助于使电力生产更加环保。当电动汽车充电时,它有效地使电网接入其电池。当你同时接入多辆汽车时,它们就形成了一个非常大的聚合电池库。这个概念被称为汽车电网(V2G),可以创造一个比固定的大型电池系统更大、更便宜的替代能源存储。

38.2授权车辆包括约3150万辆汽车。如果这些都是纯电动汽车(每辆车平均储存50kWh的能量,并通过7kW充电器连接),那么就可以生产出容量为220.5GW的全国分布的巨型电池。这将是目前计划的大型电池存储的15倍以上。

便宜的选择

这种合计的电池成本也更容易承受,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型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),并有望在2023年达到100美元/千瓦时。

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电池电动汽车可以用来制造全国分布的巨型电池。图片:Pixabay

大型电网固定电池系统的成本是至少增加一倍这个数量。这是因为大型固定电池系统都需要土木工程、电缆、外壳、电力电子甚至调节电池温度的空调系统。

汽车到电网的存储仍是一个新兴概念。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。

确实有一个V2G演示系列在英国的项目。特别是日产,已经接受了这项技术,并已经提供了一个更有限的vehicle-to-home(V2H)系统,可以让人们使用他们的汽车储存来自屋顶太阳能电池板的能量,直到晚上需要在家里使用。

因此,尽管英国政府认为国家电网需要更多的能源储存来支持进一步的可再生能源发电是正确的,但专注于建造大型、昂贵的电池不一定是解决问题的答案。相反,电动汽车可以让英国公众方便地共享他们的汽车,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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