离一个被海獭填满的河口不到一英里的地方，皮划艇爱好者们都喜欢坐在一排高高的白色钢制橱柜上，它们坐落在低矮的混凝土平台上，它们之间的空间纵横交错着碎石路。所有的一切都很安静，除了偶尔微弱的风扇嗡嗡声和头顶上海鸥的啼叫声。
过路人可能会把这个地方误认为是一个自动存储设施，但旧家具和纪念品并没有保存在这里。太阳的能量是。
一整天，来自太阳能电池阵列的电力都流入加利福尼亚电网，在需求较低的白天，电力太多，无法使用。多余的电量储存在太平洋天然气与电气公司的182.5兆瓦Moss Landing Elkhorn电池系统中。
Elkhorn曾是该州最大的化石燃料发电厂所在地，是全国数十个公用事业规模的锂离子电池系统之一，这些系统在需要时将可再生能源反馈给电网。
加州能源委员会主席大卫·霍奇尔德（DavidHochschild）表示：“这是一个超越化石燃料、清洁空气和稳定气候的未来。”。
Elkhorn的一排白色电池盒被称为公用事业级电池，可以储存太阳能长达四个小时。当太阳下山时，这有助于遮住关键的窗户，就像数千万加州人回到家，打开空调，点燃炉灶做饭一样，这一时期被称为“黄昏斜坡”
Elkhorn设施充满电，足以满足近275000户PG&E客户的即时需求。
储能使公用事业公司能够避免从仅满足峰值需求的更昂贵的天然气发电厂获取电力。4月17日，电池系统通过运行认证仅10天后，就证明了它的价值。
PG&E首席执行官帕蒂·波普（PattiPoppe）上周在该系统的揭幕式上向观众表示：“我们的电池充电成本为每兆瓦时10美元。当我们在峰值时开始使用这种电源时，每兆瓦时价值100美元。”。
在这一年和去年期间，PG&E在该州委托了六家大型设施，这些设施的总容量可储存近1000兆瓦的能源。到2024年，它还有2374.5兆瓦的合同。
PG&E还从德克萨斯州Vistra Corp.旗下Elkhorn附近的一个装置获取电力。其容量为400兆瓦，计划在未来几年再增加350兆瓦。
霍奇尔德说，去年加利福尼亚州安装了超过2千兆瓦的电池储能，现在比世界上任何地方都多。
“这是一个难以置信的成功故事，”他说。“显然，我们已经进入了储能的黄金时代。”
存储无处不在
这样的电池地点并非加利福尼亚州独有。据美国清洁能源协会（American Clean power Association）称，有八个州已经制定了储能目标，以平衡风能和太阳能发电，随着价格下跌，预计还会有更多州制定同样的目标。
如果没有储存能量的能力，太阳能就没有可能的那么有用。随着越来越多的可再生能源被添加到国家电网中，对储能的需求也在增长。
在俄勒冈州，波特兰通用电气（PortlandGeneral Electric）旗下的惠特里奇可再生能源设施（Wheatridge Renewable Energy Facility）拥有一个30兆瓦的电池组，连接到350兆瓦的风能和太阳能装置。
佛罗里达电力照明公司正在建设一座409兆瓦的太阳能电池储存设施，“足以为迪士尼世界提供大约7小时的电力”，该公司表示。
位于佛罗里达州帕里什的海牛储能中心正在建设中的电池设施，其容量足以为大约329000户家庭供电两个多小时，相当于一亿个iPhone电池。
纽约州本月宣布了六个成对的太阳能和电池储存项目，将储存159兆瓦的电力。
这些设施加在一起意味着，在太阳下山的高峰期，成千上万的家庭将不需要天然气发电厂的电力。
科罗拉多州戈尔登市国家可再生能源实验室的能源分析师保罗·丹霍姆说：“电池可以替代它。”。
美国清洁能源协会（American Clean Power Association）储能副主席贾森·伯文（JasonBurwen）表示，一栋典型的房子平均每小时用电量约为1.25千瓦。
Denholm说，1兆瓦的电池可以为大约330户家庭供电，许多正在安装的电池有四个小时的能量，足以让这些家庭度过需求高峰期。
劳伦斯伯克利国家实验室电力市场和政策部门的科学工程助理约阿希姆·塞尔（JoachimSeel）说，这类混合太阳能电池厂可能是21世纪20年代最重要的电力趋势之一。
他说，全国计划安装的太阳能装置中，近一半（总计675千兆瓦）被提议作为太阳能电池混合动力的一部分。
可再生能源的挑战
反对使用可再生能源的一个常见论点是，当需要电力时，太阳并不总是照耀，风也不总是吹来。如果没有储存，可再生能源只能提供全国能源需求的50%左右。
Denholm说，如果将电池储能接入电网，那么很可能会突然想到，美国80%或90%的电力来自风能、太阳能、核能和水力发电等无碳能源。
但他承认，存储只是难题的一部分。要达到80%或90%，美国电网必须现代化，以便能够轻松地将电力从存储地转移到需要的地方。据估计，未来十年内，电力传输系统需要扩大60%。
其他路障隐现。建立足够的存储能力将意味着克服供应链延迟，应对用于制造电池的镍、钴和锂等原材料价格上涨。
Elkhorn电池由特斯拉制造，特斯拉在加利福尼亚和内华达州设有工厂。但大多数通用型电池来自韩国、日本和中国。2019冠状病毒疾病在那里的封锁减缓了生产速度，并使运输陷入混乱。
美国正在努力转移这里的生产，但这需要时间。上个月，拜登政府宣布对电池制造和回收设施投资30亿美元，以促进国内供应链。
另一个担忧是，在错误的条件下，锂离子电池可能会过热并引发火灾。
Vistra的Moss着陆设施发生过两起此类事件，一起发生在2月，另一起发生在去年9月。空气处理机组的轴承故障产生烟雾，引发喷水灭火系统。水损坏了电池，导致一些电池过热，从而产生更多的烟雾并释放更多的水。该公司在一份关于该事件的报告中表示，大约7%的模块被摧毁。
在这两起事件中都没有人受伤，但该设施在2月份的事件后被关闭。该公司表示，计划在夏季结束前恢复在线。
4月，亚利桑那州一家公用事业规模的电池装置发生火灾，导致其停产数月。
倡导者指出，没有哪个能源系统是完全安全的。2017年，暴雨使加州奥罗维尔大坝超载，需要18万人疏散，同时修复地基侵蚀。1979年，宾夕法尼亚州三里岛核电站发生部分熔毁。
据美国交通部管道和危险品安全管理局（U.S.Department of Transportation’S Pipeline and hazardous Materials Safety Administration）统计，2002至2021期间，天然气、危险液体和液化天然气管道发生了680起严重事故，260人死亡，1109人受伤。
储能的未来
美国清洁能源协会（American Clean Power Association）负责研究的副主席约翰·亨斯利（JohnHensley）表示，如今，美国各地约有600万千瓦的电池储能，另有140万千瓦的项目正在筹备中。
据估计，到本世纪末，国家电网上的电池将足以容纳75千兆瓦的可再生能源。这足够给5000万户家庭供电一小时鈥攐丹霍姆说，他将在太阳下山后在3800万户家庭中运行空调。
国家可再生能源实验室估计，到2050年，存储容量可能增长至650千兆瓦，成本预计将下降88%。在过去十年中，它们已经下降了90%以上。
丹霍姆说：“这些项目之所以被建造，是因为它们很经济。”。“这并不是由决策者说‘你需要构建存储’来驱动的。而是由模型来驱动的，模型表明公用事业公司这是最经济的资源。”
当能量转换完成时，灯将像往常一样亮着，但为它们供电的电力将来自与今天不同的地方。
Burwen说，有了更灵活的电网，一个地区的过剩电力可以立即输送到需要的地方，电池可以填补缺口。
“仅仅因为犹他州的太阳正在下山，加利福尼亚州的太阳仍然照耀着，”他说。“当加利福尼亚州的太阳落山时，大平原上的风在咆哮。”
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