加州大學試點梯次電池儲能系統 計劃電池成本降一半

美國太陽能產業協會強調，太陽能發電產業的長期發展將取決于儲能系統帶來的成本效益。通過使用電動車(EV)的二次電池，加州大學戴維斯分校研究人員正在驗證一個可能處理這一挑戰的辦法。2019年1月，他們委托一家公司部署電動車二次電池儲能系統，以儲存太陽能發電設施多余電能。

該儲能系統由加州大學戴維斯分校綠色技術試驗室的Jae Wan Park教授及其研究生共同開發。據稱，該項目得到了加州能源委員會資助，將有效減少加州大學戴維斯分校Robert Mondavi研究所的峰值能耗和碳足跡，該研究所是一個酒廠、啤酒廠以及食品出產廠的綜合體。開發團隊在酒廠附近的一個集裝箱中組裝了約莫15個電池包，這些電池包的總容量為300kWh。開發的控制算法可以控制電池包采用一個裝機容量為200kW住宅太陽能發電設施充電。然后在晚上將儲存的電能釋放，減少Robert Mondavi研究所20%碳足跡和能耗。

Park教授表示，其團隊開發的儲能系統具有神奇優點。例如，研究人員不再花費數小時進行完全充電和放電，而是使用機器學習算法在幾分鐘內估算電池健康狀況。然后，采用其他算法以串聯和并聯方式配置電池單元以優化性能。最后，該團隊使用控制裝置重新連接電池包，這些控制裝置可測量并考慮電池容量的變化，以確保安全性、效率、使用壽命。

緊要的是，這些功能可與加利福尼亞州電網運營商和消費者的需求保持同步。該州目前約20%的電力來自太陽能發電設施，其間歇性輸出嚴重影響了電網運營。日間發電量過剩促使批發電價下降，而夜間電價卻達到峰值。然而，加利福尼亞州決策者在2018年加倍部署太陽能發電設施，實現了前所未有的100%清潔能源目標，并授權在所有新住宅屋頂安裝太陽能發電設施。而采用成本低廉且可擴展的儲能系統可以支持該州實現這些大膽目標。

與此同時，公共政策和成本下降的結合推動了插電式電動車快速普及，今朝插電式電動車占加州新車總銷量10%以上。為了減輕廢棄的電動車二次電池對環境影響，該州立法機構正在制定規矩，以確保它們在其生命周期結束時回收利用。而日產公司總經理Francisco Carranza表示，目前回收電動車電池成本是可回收電池材料價值的三倍。

重新利用二次電池可以推遲巨大的回收成本。鑒于電動車電池生命周期結束時通常存在75%原始容量，因此重復利用可能性很大。這一機會促使Park教授改變其用途，并成立初創廠商RePurpose Energy公司，致力于使其團隊的研究實現商業化。依據這家公司聯合創始人RyanBarr的說法，該團隊的目標是以新電池一半的成本向太陽能開發商銷售重新利用的二次電池。

在加利福尼亞州這樣需求費用很高的地區，夜間的電力價格比白天高很多，因此分布式太陽能開發商需要采用更具成本效益的電池。在這種情況下，為太陽能發電設施部署儲能系統可以使其組合價值加倍。出于這個原由，RePurpose Energy公司采用日產聆風汽車的二次電池，計劃在一家擁有太陽能設施的釀酒廠部署儲能系統，將為其減少電力成本和碳足跡。

然而，儲能系統帶來的好處并不只是減少電費和節能減排。美國各地電網運營商正在開發新的機制，使電池儲能系統可以筆直參與批發市場。與此同時，一些公用事業監管機構正在認識到電池儲能系統降低電網升級成本的潛力。因此，Park教授及其團隊的愿景是采用大量的二次電池包為電網提供服務。

如今，使用電動車二次電池的商業儲能系統現已成為實際。接下來的問題是這種辦法是不是可以大規模使用，進一步改進電網的運營。RePurpose Energy公司創始人表示，他們擁有豐富的開發經驗，并為此做好了技術準備，如果獲得成功，公用事業公司、汽車制造商和消費者都將受益。

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