能源

不破坏现有水域系统,美国拟建现代化抽水蓄能电站

中国储能网 2019年09月12日

Absaroka公司的GordonButte抽水蓄能项目将尝试在形式上进行创新,它不会破坏任何的水域生态系统

Absaroka Energy公司是美国蒙大拿州一家清洁能源开发商,该公司希望建造一个抽水蓄能设施,而美国多年来没有这类项目部署。

电池储能系统在美国的部署正在稳步增长,但是运行良好的抽水蓄能电站可以将水泵送到水位更高的水库中用于发电,其储能容量仍然完全占据了美国储能领域的的主导地位。根据美国国家水电协会的数据,装机总容量为21.6GW现有抽水蓄能电站为美国电网提供了97%的电网规模储能容量。

然而,抽水蓄能电站并没有引起业界更多的关注,由于其规模庞大,可能对环境造成影响,以及为长达十年的开发周期,几乎没有开发商再次尝试建设。但AbsarokaEnergy公司总裁兼首席执行官Carl Borgquist十年前进行尝试。

十年前,Absaroka Energy公司就获得了建造名为Gordon Butte抽水蓄能项目的许可,GordonButte项目是在蒙大拿州私有土地上建设的由两个人工挖掘的水库组成的闭环发电系统,距离科尔斯特普输电线路5.5英里,该输电线路将其可再生能源的电力输送到美国西北地区的公用事业公司。Absaroka Energy公司申请并获得了建设这样一个储能设施所需的各种州和联邦认证。

2019年7月,Absaroka公司宣布与丹麦基金经理哥本哈根基础设施合作伙伴公司签约,并成为主要股权投资者。该公司正在寻找一家承包商合作,负责公用事业运营、频率监管、辅助服务或抽水蓄能设施可以提供的服务。

Borgquist表示,“其他一切都准备好了,我们只需要为抽水蓄能设施找到租户即可。”如果找到客户,该项目可能在2020年破土动工,预计建设的时间为期四年。这样做将提供理论可信度,即抽水蓄能设备为储存清洁电力带来了巨大的开发潜力。

新世纪,新技术

所有抽水蓄能水电项目都具有一定的形式和结构:独立水库、高度差、涡轮机等。Absaroka公司的GordonButte抽水蓄能项目将尝试在形式上进行创新。首先,它不会破坏任何的水域生态系统。由于考虑到大坝建设造成的环境影响,使美国大坝的建设陷入了停顿。

Borgquist表示,Absaroka公司实施的项目不会破坏现有的水域系统,因为是人工挖掘的两个面积约为60至80英亩的封闭式水库,二者具有1000英尺的垂直落差,就像“两个由管道连接的游泳池”。该项目拥有蒙大拿州州颁发的设施使用期间的用水权,其中包括初始填充的水,以及每年可能蒸发消散约10%的水。此外,该公司将采用现代化的水力发电设备。Borgquist说,传统上,抽水蓄能设施使用固定的速度进行抽水蓄能或放水驱动涡轮发电,一次切换过程可能需要半小时。

Borgquist表示,这个抽水蓄能电站将涡轮机与发电机与连接到水泵上的变速电机配套使用。这三套涡轮机组可以独立运行,使水力发电厂能够同时发电和储能。变速泵送还可以更快地从储能转换为发电服务。

Borgquist说,“我们的想法是为我们正在进入的电网创建一个非常灵活的工具,并提高电网的的速度和灵活性。”Absaroka公司与美国国家可再生能源实验室和其他部门合作,参与美国能源部资助的更加灵活的抽水蓄能设计研究。现在该公司正在将这项工作付诸实践。

对于投资者来说,交付周期长达十年并且没有最新成功模式的项目可能很难获得关注。尽管如此,Absaroka公司还是获得了哥本哈根基础设施合作伙伴的支持。Borgquist将这一点归功于他的团队愿意接受严格的监管审查。

美国联邦能源监管委员会对占用航运水道、公共土地或使用联邦水坝的水电项目拥有管辖权。Gordon Butte抽水蓄能项目并没有这样的行为,但Absaroka公司还是自愿接受了美国联邦能源监管委员会审查;这个过程还引入了相关的国家机构来评估项目的影响。

Borgquist说,“这是一个投资10亿美元的项目,我们觉得需要接受仔细审查以吸引像哥本哈根基础设施合作伙伴这样的公司开展合作。现在我们通过了审核,融资方为此对我们感到满意。”抽水蓄能设施的投资和监管面临的困难比锂离子电池储能系统更多。但Borgquist认为抽水蓄能可以在锂离子储能系统部署较少的地区获得成功。

抽水蓄能项目不采用任何有害化学物质的电池,Gordon Butte抽水蓄能设施不会面临锂离子电池长期运营之后的退化和降解问题。Borgquist说:“我们的许可证和地面安装过程将更加复杂,但我们的主要维护时间是在27年之后,当时的水力涡轮机可能需要更换。其他更换的设备只是一些大型阀门和管道。无论更换多少次,其性能都不会得到改变。”

当然,抽水蓄能设施最大的优势是规模。一些电网规模的锂离子储能项目的装机容量通常为100MW,持续放电时间为4小时,此外还有一些更大的项目正在部署。GordonButte抽水蓄能设施的装机容量400MW,持续放电时间超过8小时,因此抽水蓄能储能容量要大得多。

Borgquist表示,抽水蓄能项目开通运营之前还有很多事情要做,希望这个项目能够成为一个大型储能项目的典范。编辑/赵静


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