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本文最初发表于360年耶鲁大学环境．
莫斯着陆电厂的两个烟囱耸立在蒙特利湾。沿着风景如画的北加州海岸，可以看到绵延数英里的500英尺。——高大的柱子顶着曾经是加州最大的发电站——一个巨大的天然气发电机。
如今，随着加州稳步推进经济脱碳，这些堆被闲置，工厂也基本上被封存了。这个地方将作为世界上最大的电池开始新的生活，当太阳能板和风力发电场发电时储存多余的能量，当它们不发电时将其输入电网。
在一个海绵状涡轮机建筑内，一个300兆瓦锂离子电池目前正在准备操作，还有另一个吗100兆瓦的电池今年晚些时候上线。它们一起可以释放足够的电力来提供大致的能量300,000家加利福尼亚州根据项目开发商的说法，在晚上、热浪和其他能源供不应求的时候，持续四个小时Vistra能源．
这并不是即将在莫斯兰丁工厂投入使用的唯一超大电池。一个额外的182.5兆瓦256年由特斯拉megapack电池将开始在加州电网2021年中期,计划最终在网站添加足够的容量能力每个家庭在旧金山附近的六个小时,据湾区效用,太平洋燃气及电力,将拥有和操作系统。
在加利福尼亚州的其他地方，今年有250兆瓦的存储项目在线上线圣地亚哥附近一个150兆瓦的系统已经开始建设旧金山，100兆瓦的电池项目接近完成长滩，还有一些其他的在州内处于不同的发展阶段。
加州在高容量电池方面处于世界领先地位
受价格大幅下跌和技术进步(使电池能够储存越来越多的能量)的推动，美国和世界各地的电网规模系统正出现创纪录的增长。很多收益来自于汽车行业为电动汽车制造更小、更便宜、更强大的锂离子电池的竞赛。在美国，各州对清洁能源的规定，以及对与太阳能装置配套的存储系统的税收优惠，也在发挥着重要作用。
加利福尼亚目前是全球领导者，以平衡具有大容量电池的电网中可再生能源的间歇性。但世界其他地方追随诉讼。最近宣布的计划范围从一个409兆瓦系统南佛罗里达，在附近的320兆瓦厂英国伦敦到一个200兆瓦的设施立陶宛一个112兆瓦的单元智利．
储存的群众部署可以克服可再生能源的最大障碍之一 - 当太阳闪耀或风吹时，当太阳落或风滴时，它在供过于求之间的循环。通过平滑供需之间的不平衡，Probonents表示，电池可以取代化石燃料“峰值”植物，当能量需求飙升时，每天踢几个小时。专家表示，广泛的储能是扩大可再生能源范围的关键，并将过渡到无碳电网。
“能源储存实际上是通向清洁能源未来的真正桥梁，”该研究所执行主任伯纳黛特·德尔·基亚罗(Bernadette Del Chiaro)说加州太阳能和储能协会．
未来到达的速度有多恰好取决于成本如何继续下降。据该据此，美国的公用事业级电池储存的价格标签已经暴跌，2015年和2018年间跌幅近70％美国能源情报署．锂离子电池化学成分的进步显著提高了电池性能，这使得价格的大幅下降成为可能。电力容量迅速扩大，电池可以在更长的时间内储存和释放能量。市场竞争和电池产量的上升也起到了重要作用;美国的预测国家可再生能源实验室预计在2018年至2030年期间，锂离子电池的中档成本将额外下降45%。
“我们几乎完全捎带了锂离子电池技术的成长，主要由电动汽车和消费电子产品推动，”市场应用总监Ray Hohenstein说：影响该公司计划在一年内在加州上线总计近1千兆瓦(1000兆瓦)的储能项目。Hohenstein说，投入这些应用研究的资金正在全面降低成本。“这就像我们看到的太阳能电池板一样。”
在加州，不断下跌的电池价格，加上该州积极推动到2045年建成无碳电网，导致了大量的储能项目。2013年的一项法案设定了到2020年为国家电网提供13.25亿瓦存储的目标。据《中国日报》报道，目前已经批准了15亿千瓦的项目，其中包括迄今为止安装的超过500兆瓦的项目，这一目标已经超过加州公用事业委员会．
虽然加州需要多少碳储存才能达到其无碳目标并没有精确的数据——数量取决于未来的技术组合、能源使用和其他变化因素——但一些分析至少估计了这一点30吉瓦瓦斯到2045年，将需要公用事业规模的存储。
2020年将达到创纪录的12千兆瓦
当巨大的苔藓着陆项目在2021年中期完全运行时，加利福尼亚州的能量储存量将多次增加。其他一些国家现在也在开始重大储能项目。其中：纽约的316兆瓦Ravenswood该项目将能够为超过25万户家庭提供至多8小时的电力，取代位于纽约市皇后区的两座天然气高峰发电厂。和409兆瓦海牛该系统将由邻近的太阳能发电厂提供电力。被佛罗里达电力和照明公司吹捧为世界上最大的太阳能电池系统，该设施将取代两个老化的天然气发电机组。
全国范围内，记录1.2瓦据自然资源研究和咨询公司伍德麦肯兹(Wood MacKenzie)称，截至去年12月中旬，该公司已安装了大量存储设备。这一数字预计将在未来5年大幅跃升，到2025年达到近75亿瓦。Kelly Speakes-Backman，首席执行官美国储能协会他说，2020年电池容量增加了一倍，如果不是因为Covid-19大流行造成的建筑放缓，可能还会增加两倍。
尽管欧洲在可再生能源发展方面处于领先地位，但在储能方面的进展却比较缓慢。IDTechEx是一家英国市场研究公司，专门研究新兴技术。该公司的分析师Daniele Gatti说:“总的来说，欧洲有点保守。”欧洲的储能开发一直受到电力市场限制的阻碍，电力市场由政府拍卖主导，往往低估储能的价值。尽管如此，一些大型电池项目现在已经成形，包括320兆瓦的电池门户网关系统建在伦敦附近的新港口设施。
Gatti预计，全球能源储存将迅速增长，未来10年将达到1.2太瓦(1.2吉瓦)。主要参与者包括澳大利亚，该国在2017年成为第一个在电网上安装100兆瓦大型电池储能的国家Hornsdale储备力量，现在计划在附近添加另外300兆瓦维多利亚．新系统将在州与州之间调度电力在需要的基础上，最大限度地提高现有传输基础设施的效率，减少了大部分时间闲置的新电源线的需求。类似的项目正在进行中德国在其他地方，突出了电池作为传输工具的新兴作用。
和沙特阿拉伯刚刚宣布计划在美国西海岸建立一个大型太阳能+存储系统，取代莫斯兰丁成为世界上最大的电池。该设施将为红海沿岸建造的50家酒店和1300户家庭提供100%的可再生能源。
与最近的一个报告专家们得出结论称，到2035年，美国大多数化石燃料发电厂的工作寿命将会结束，因此工业规模的能源储存快速增长的时刻即将到来。彭博新能源(Bloomberg NEF)的可再生能源系统专家周益义表示，可再生能源与电池储能相结合，在经济上已经成为建造新的天然气峰值电厂的可行选择。将发电与存储结合起来，尤其适合使用太阳能，因为太阳能通常遵循可预测的日常模式。
在美国，联邦政府也帮助降低了成本投资税收抵免，新的太阳能装置的30％退税。事实上，说周，随着更多的太阳能进入电网，运行煤气厂的成本实际上。
更换天然气发生器
Hohenstein说，电池甚至开始达到200兆瓦左右的规模，这使得可再生能源能够取代中小型天然气发电机。Hohenstein说:“现在我们能够真正地建造这些混合资源——太阳能、储能和风能——并完成传统上由化石燃料发电厂完成的工作。”Hohenstein的公司看到人们对此类大型项目的兴趣激增。
韦斯利科尔（Wesley Cole）是全国可再生能源实验室的能源分析师Wesley Cole表示，添加存储也使得可再生能源更有利可图。“可再生能源的挑战之一是您越来越大的网格，价值下降就越多，”科尔说。储存有助于处理它通过浸泡多余的能量，当电需求较低时会丢失，并将其移动到更有价值的时间。
虽然储能在高价值市场蓬勃发展，如加利福尼亚，但电池价格仍然需要更加达到大规模的全球部署。In the U.S., proponents hope the incoming Biden administration will pursue more favorable energy policies, including extending the Investment Tax Credit—which ramps down to 10% for commercial solar systems and ends for residential solar in 2022—and expanding the benefit to stand-alone storage.
然而，即使没有进一步的激励措施，分析师们也乐观地认为，电池价格最终将降至足够低的水平，用于广泛的储能使用。
科尔说:“我们认为，在我们所预见的每一个未来，存储都将成为一个重要的参与者。”“而且不只是一两吉瓦……而是几千万到几千万瓦。”
谢丽尔·卡茨，独立科学作家，主要报道气候变化、能源、地球科学和环境健康。
14日的评论
加州应该把钱花在修复他们的轮流停电上。哦，等等，这意味着要启动NatGas发电厂。算了. .不能那么做。
本文中的存储容量均以功率为单位。正确的单位是否可以通过附加小时来理解(例如吉瓦小时而不是吉瓦)?或者是否有其他的时间单位暗示着知情的人会理解?
对于目前大多数电网供电应用来说，峰值功率比总容量更重要。即使绝对峰值输出更高，大多数燃气尖峰替换合同也需要至少4小时的额定功率。当只给出额定功率时，可以(几乎)安全地假设总存储容量至少是额定功率的4倍。
为了顺应这一趋势，Moss Landing电池的合同容量为300兆瓦/ 1200兆瓦时，但它的绝对峰值输出容量可能更高，而且兆瓦时容量也更高(因为完全耗尽锂离子电池会对寿命和效率造成损害)。
这篇文章的作者可以做得更好地解释它，假设他们甚至理解自己的差异。
那讲得通。谢谢你的澄清。
Dana的伟大积分，一些细节/图表：https://batteryuniversity.com/learn/article/bu_1003a_battery_aging_in_an_electric_vehicle_ev
我想，莫斯兰丁的人已经对充电/放电/寿命进行了深思熟虑，如果能看到一个完整的生命周期分析(包括从摇篮到摇篮的锂矿以及与其他技术的比较)，将会很有趣。莫斯兰丁的天气相当稳定，没有太大的变化，每月的低，大街和高-也许莫斯兰丁是一个接近理想的地方锂电池技术?想知道气候/地理位置如何影响这样一个项目吗?在棕榈泉接上风力发电机是否可行?
>“苔藓着陆天气很稳定，不太变化的月份低，大道和高，也许苔藓着陆是李电池技术的近乎理想的位置？奇迹如何影响这种项目的气候/位置如何影响这种项目？”
在几乎任何美国气候/市场中，4小时峰值容量都有很好的经济学。速度速度速度较慢“巴塞尔”电源可以追随大部分数日，但是4小时足够好以覆盖峰值冷却/加热事件期间的短期缺口，而无需维持快速斜坡的气体峰值，仅为10多个小时即可旋转快速斜坡的气体峰值每年。这与季节存储问题有很大不同。
与几乎所有其他网格技术相比，电池还提供极具竞争力的频率和电压稳定电网服务，因为可以在毫秒的情况下从充分充电到完全放电。澳大利亚的Hornsdale Power Reserve项目几乎将辅助服务市场占所有Chers，并在非常短的（几乎难以想象）的时间内为安装支付。这些服务的价值远远超过Mere Peak Bulk电源或时移太阳能和风输出的价值。保持在超低容量因素的快速斜坡的气体峰值，以提供这些网格服务的效率极低，并且不能接近触摸电池的低运营成本。
谢谢，关于需求/能力和投资回报率的良好信息。不知道热管理的细节在如此大的安装，尽管一些有趣的信息，关于最佳温度和保持他们都在一个相对普通的温度:https://www.solarpowerworldonline.com/2019/04/the-importance-of-thermal-management-of-stationary-lithium-ion-energy-storage-enclosures/
此外:“在亚利桑那州的惊奇，亚利桑那州电池存储单元之间缺乏足够的热障。调查人员说，这使得热失控从阵列中的一个模块转移到另一个模块。
https://www.enr.com/articles/49809-utility-report-on-energy-storage-battery-blast-cites-equipment-flaw
也许GBA在这方面有一些专长，可以应用于家庭系统，将它们放置在空调空间和/或空调车库用于电池存储和电动汽车?把车库门变成真正的门?如果把一辆电动车放在有空调的车库里(在极端气候条件下)，也许有可能延长电池寿命/容量(尽管以空调为代价)?
从第一个链接：
电池储能系统（BESS）部署的增加揭示了成功冷却设计的重要性。锂离子电池系统的独特挑战需要仔细设计。低规定的电池工作温度（20°至25°C），需要制冷冷却系统而不是直接环境空气冷却。窄允许温度变化，最热和最冷电池之间不超过5°C，需要近乎完美的空气分布。并且，随着时间的推移，功率的快速变化需要紧密控制。没有适当的热管理，过热细胞会降低，故障或甚至引火[2] [3]。
我看着冷却固定住宅铅酸电池和炎热的气候，它有道理（使用水浴）。如果应该在停放时会被冷却（在车库或EV本身）时会有趣。
说得好，也许可以用软管连接电动汽车热泵，把热量抽到车库外面?如果车库的绝缘/密封良好，电动汽车热泵可能足够加热/冷却车库，如果不可能更多。只是需要脐带。
“特斯拉利用电池的热质量来储存热量。当他们把它拉出来时，他们让包装的温度下降到10摄氏度(50华氏度)。根据计算，电池组可储存的热能约为2.5-3千瓦时，因此电池可以保存相当多的热量。”
特斯拉热泵：
https://patents.google.com/patent/us20190070924a1/cn?oq=us+2019%2f0070924a1
是的，一些较新的，如雪佛兰螺栓，有电池的积极热管理，都是加热和冷却，无论是驾驶还是停放。如果停放在没有插入的情况下是不太侵略性的，并且当它插入时，将电池保持在更长的范围内。冷却对于电池寿命尤为重要;加热更多的是，在第一次开始驾驶时，确保它们已准备好提供全部电力。
伟大的，好的事情要知道-许多现象要考虑。我看到特斯拉Powerwall 2有先进的热管理:
预处理——特斯拉Powerwall 2是目前市场上唯一一款提供全液体热管理系统的家用电池系统。这意味着一个完全密封的液体冷却剂系统，在整个电池阵列中循环2.3 L(2.4夸脱)的液体冷却剂，以确保它们在理想的温度下运行。
这种集成的热管理使Powerwall 2在市场上独领风会，与竞争对手相比，它能够在最宽的温度范围内运行，功能范围从-4°F到122°F。
和:
任何电池的最大问题就是充电和放电引起的热量。电池中的热量越好，电池持续时间越长。最多，其他太阳能蓄电池将使用风扇将电池冷却下来。另一方面，特斯拉使用他们称之为“主动冷却”并泵送构成PowerWall的细胞周围的液体冷却剂。它是主动冷却，这是保修可能是如此慷慨的原因。完整的10年保修，无限制。该保修与行业中的任何其他电池都不符合。
我有一对PowerWall 2。我认为液体冷却是散热器系统，散热液体通过环境空气冷却。即，似乎没有任何类型的冷凝器，其主动冷却液体环。没有冷凝器型噪音或冷凝。有时有一个非常轻微的粉丝声，你可以感受到通风口的热量。我想有可能有一些不需要冷凝器的热电冷却，但我认为这只是一种空气冷却的液体系统。
从技术的角度来看，这些都很有趣，但未来不会由技术赢得。目前的大流行证明了一个完美的模型，说明人类行为如何能够超越科技，并完全否定科技。
莫斯兰丁是个好主意，但和帕洛维德核电站相比。如果北加州有一个Palo Verde的设施，那就可以了，我们都可以使用电加热和电动汽车，从而避免电力负荷的问题。从经济角度来看，PG&E由于缺乏能源生产，无法在价格或服务上竞争，所以他们只能从柠檬中榨出柠檬汁。另一方面，亚利桑那州有很多柠檬水。他们计划得非常好，为稳定增长做好了准备，而加州却真的遇到了电力供应瓶颈。
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