海洋电池：Ocean Grazer平衡能源供需的解决方案-陌自动

　　尽管有大量的绿色能源产品，但电网的拥堵意味着大部分绿色能源将被浪费，并导致能源价格暴跌。Matt Brundrett采访了Ocean Grazer的Frits Bliek，讨论了能源存储解决能源供需问题的潜力。

　　20年前的能源供应是由直接条件决定的，而不是由需求的影响决定的。有人打开电灯泡，注意到系统负荷增加了。作为回应，他们增加了发电量。现在，你需要一些东西来确保供需匹配;否则，频率就会上升，网络上的电压也会上升。第二个影响是，通过增加更多的可再生能源发电，你也取代了传统的发电装置，尤其是燃气发电厂，它们被用来平衡电力系统和需求。通过使用间歇性电源和移除可以弥补这一点的资产，你增加了供应的波动性。

　　2023年5月13日，由于风能和太阳能的严重供过于求，整个欧洲的能源价格首次变为负值。这种权力没有分支;我们需要把能量留在某个地方。

　　这就是能量存储的用武之地。通常，电网中没有更多的空间来将能量从发电机输送到客户。例如，在英国，由于电网堵塞和供需不匹配，15%的风力发电已经被削减。这些绿色电子永远不会到达它们的用户手中，因为电网上没有空间容纳它们。我们建造了越来越多的可再生能源发电资产，它们都在同时达到峰值。为了解决这个问题，需要存储容量将发电峰值移向需求峰值，并防止电网过载。通过增加存储容量，风能运营商可以从价格差异中获益，并显著提高其风力发电场的收入。

　　能源供应和需求的小时价格波动反映了供应过剩和供应不足的变化。通过在前一天和当天的能源市场交易，利润可以最大化，通过在平衡市场交易，甚至可以获得更多的价值。您需要能够处理这些波动的深层和持久的存储装置。为了实现利润最大化，根据收入模式和当地市场情况，存储系统需要能够每年处理1500 - 10,000次循环。

　　因此，你需要深层的能量储存来在多个小时内转移能量。您需要超越当前的障碍(目前可用的典型存储系统的存储深度为1到4小时)，以达到可以转换8或12小时的深度。这就是Ocean Grazer海洋电池的巨大价值所在。该技术基于成熟的抽水蓄能技术，可以提供超过一百万次的循环，这意味着你可以在不老化的情况下频繁调度系统，并有效地利用任何价格波动。

　　海洋电池还允许你建立一个系统，在这个系统中，电力容量(决定你吸收峰值的速度)独立于储存深度或你可以储存多少能量而运行。市场上的电化学电池技术在选择功率和存储容量之间的比例方面具有有限的灵活性，因此很难建立一个在功率容量和存储体积之间取得良好平衡的系统，从而限制了这些系统的盈利能力。海洋电池的模块化特性允许自由配置电力容量和存储深度，从而最大限度地减少系统的资本支出，并最大化项目的净现值。

　　我们为解决能源供需问题所做的工作可以用一个典型的水力储存装置作为例子。这些在山上使用一艘大型船只，并将水流输送到水力涡轮机。仅靠一座水电站，河流就能把排出的水带走。但如果你想用它来储存，你有多余的能量，你可以开始再次抽水，到一个更高的水库，你建立一个闭环，这是相当有效的，熟练程度大约为80%。然而，这是可行的，需要山脉。当你遇到电网堵塞的问题时，这尤其困难，因为它们是非常局部的，并不总是靠近山脉。例如，你不能让更多的汽车上高速公路，如果他们已经在交通堵塞。这同样适用于电网上的能量。它必须在“交通堵塞”的地方得到解决，并通过有效的存储系统限制能量的流动。

　　我们把已知的技术转化成一些东西，把这个概念应用到更小的、局部的规模上，例如，应用到海床上。我们在海床上有一个大袋子，里面装满水，然后这些水(就像大坝上部蓄水池里的水)流到安装涡轮机的一个房间里。大型刚性蓄水池安装在海床上，然后在那里捕获水。在这种情况下，你可以有效地建立一个与传统水力储存系统相同的系统，只不过现在你几乎可以在任何地方建立它。我们从海上出发，因为海底有免费的加压水，不需要先建水电站。水泵和涡轮机非常可靠，通常可以使用50年或更长时间，并且由丰富的可用材料制成，这意味着没有资源限制。

　　有很大一部分可能由当地人来建造，例如，用混凝土建造水库，为当地创造就业机会，并使当地企业和资源受益。分享利润是应对这些挑战的一个相当聪明的解决方案。

　　海洋电池可以进行100多万次循环，不会像传统电池那样出现容量下降，也不会自放电;如果电力在存储系统中泄漏，成本会很高。有了这些系统，只要你关闭阀门，能量就会留在那里，直到你释放出潜在的能量，开始发电。大量的循环有助于平衡供需，导致每个循环的存储成本最低，因为系统可以持续使用。投资成本可以在很长一段时间内分摊，所以我们可以通过增加更多的地下水库来扩大规模。考虑到你的资本支出和收益之间的平衡，你可以随心所欲地构建系统。

　　我们有越来越多的计划建设新的可再生能源资产。正如我之前所讨论的，我们已经看到欧洲的市场价格是负的。这表明它是越来越多地影响系统稳定性的东西。这其中有很多问题，尤其是整合太阳能发电时，中午前后会有一个巨大的高峰，电网运营商将连接容量限制在高峰的50%，以确保进入系统的负荷不会太多。与此同时，这也意味着这些光伏太阳能发电厂的运营商需要能够以某种方式卸载峰值。

　　我们考虑了他们的项目，一个大型工业装置与太阳能发电厂相结合。根据地点的不同，你也可以使用风力发电厂的热电联产。如果您将这些配置文件加起来，您可以通过添加电池来达到更高级别的本地发电。这有两个好处:安装运营商几乎可以获得100%的可再生能源，而且你还可以确定能源价格。

　　在过去的几年里，我们了解到价格波动会对我们的经济和公司的盈利能力产生巨大的影响。通过将储能与本地发电相结合，企业可以更加独立于能源市场。虽然通常有很好的连接，但在大多数情况下，我们也看到在某些情况下很难获得良好的连接。在这种情况下，如果你将本地发电与存储资产结合起来，你将获得比你只运营可再生能源发电资产并将其连接到电网所获得的更多。

　　许多可再生能源项目正在等待电网运营商提供容量。然而，如果你能开始建立与发电资产并行的储能资产，那么对电网容量的依赖就会降低。许多可再生能源项目都在等待它们具备良好产能的时间;对大多数项目开发商来说，无法将电力注入电网是一个巨大的问题。添加存储资产可以更容易地开始构建项目，在连接不良的时候获得合理的收入，然后扩展，确保您进一步优化系统的盈利能力。这是一种看待开发项目并为其增值的新方式。我们可以同时建设新项目和现有设施，以提高盈利能力。平均而言，这将导致6到8年的投资回收期，具体取决于商业案例。

　　该系统的可扩展性主要来自于地下储层。你可以在海床下增加更多的水库，这意味着你可以在安装后继续扩大这些容量。我们认为这是一项非常重要的能力，因为20年后的市场将会完全不同。从金融角度来看，这意味着越来越多的人希望有更大的能力从波动中获利，并保持系统稳定。

　　在环保方面，我们使用了大量可用的材料。通过使用当地资源来建立我们的系统，我们也可以迅速开始扩张，因为我们对市场的看法是，建立足够的生产能力是至关重要的。例如，看看海上风力发电场。今天出现的许多问题是因为提高生产能力或建造更多的风力涡轮机是困难的，而海上市场是巨大的。随着全球计划扩张到12000千兆瓦以上(大致相当于整个欧洲的发电能力)，进入这个市场意味着你应该有一个供应链，可以提供容量来支持所有这些风力发电场的连接。这就需要更明智地利用当地的能力，你可以利用这些能力来建造水库，并使安装过程尽可能简单。

　　我们还有一个完全模块化的系统，这意味着人们可以有效地选择自己的能力，并为自己定义系统。然后，我们可以在几乎任何位置安装相同的单元，以扩大规模。这是一个有效且简单的概念，所有设计和处理这些内容的复杂性都不是项目开发者所关心的。在未来，我们希望有一个在线平台，人们可以在这个平台上定义他们需要的系统，从而产生一个为他们工作的能量存储系统，并提供他们支持该项目所需的所有投资。然后，整个供应链可以有效地从那里开始。离岸项目开发商和咨询公司可以在没有大量互动的情况下开始开发项目，并且主要在在线平台上完成。他们可以快速开始构建自己的项目。

　　到目前为止，最有希望的组合是氢气生产。电解槽为生产绿色能源提供了巨大的机会。对于某些工业设施来说，将电解槽与当地的风能和太阳能发电结合起来也是非常有吸引力的。如果你把它们与海洋电池系统适当地结合起来，你可以显著增加当地产生的绿色氢的数量。

　　如果一个项目的开发商打算在他们自己的过程中完全使用绿色能源，使用多余的绿色能源而不是有效地燃烧煤炭来让电解槽燃烧，这也是一个很好的组合。从商业案例来看，这是一个有利可图的组合，因为我们通过生产更多的绿色氢气，为电解槽增加了更多的价值。与此同时，产生的多余的绿色电子将被利用，而不是被削减或以低价出售。通过在两者之间进行存储，你可以让所有多余的绿色能源进入电解槽，或者等待更高的价格。