美国加州安上了1万兆瓦充电宝

四年前的这个星期，加州电网因热浪而过度负荷，导致数十万居民连续两天断电。两年前，情况差点再次发生，州政府发布了11次”节电警报”，要求企业和居民自愿减少用电以避免电力中断。

然而，在今年6月中旬至7月，加州遭遇创纪录的热浪，湾区和中央谷地气温飙升至110华氏度（约43摄氏度），但这次电力供应充足，没有警报，没有短缺，也没有节电警报。

专家表示，这在很大程度上得益于大型电池项目的发展。

加州的高科技电池中心由数千个锂离子电池组成，类似于手机和电动汽车中使用的电池。这些电池解决了推广可再生能源的主要缺陷：太阳在夜间不发光。

过去五年里，加州的电池储能容量增长了七倍，从2020年的1,474兆瓦增加到现在的10,383兆瓦。一兆瓦的电力足以为750户家庭供电。

以前，每到夏季傍晚太阳落山时，大型太阳能发电场就会停止发电，有时会导致全州在傍晚时分出现电力短缺。现在，全州不断增加的电池储能电站可以在白天存储充足的太阳能。

当太阳下山后，这些电池储能电站会将存储的电力释放回电网。尽管天气炎热，数百万加州人开着空调，导致用电需求居高不下，但电力供应依然充足。

“可以把它想象成一个能源银行账户，”加州独立系统运营商总裁埃利奥特·梅因泽（Elliott Mainzer）表示，“白天你存入大量电力，晚上再从中提取。”该机构位于福尔森姆，负责管理全州电网。

自2020年以来，加州新建的大型储能项目数量已超过全球其他地区，仅次于中国。五年前，加州仅有36个这样的电厂，如今已经增至175个，且还有数十个项目正在筹划或建设中。

“这确实成为提高电网可靠性的关键因素，”梅因泽指出。

这一转变让许多人感到意外。

“这些设施并不引人注目，外观也不显眼，”加州能源委员会主席大卫·霍希尔德（David Hochschild）说，“它们隐藏在视线之外，占地面积小，但却至关重要。这些储能设施提供了令人难以置信的缓冲。”

许多大型储能设施位于南加州沙漠地区，靠近棕榈泉、布莱斯和兰开斯特。但其中两座最大的电厂位于蒙特雷县，建在旧的太平洋煤电公司（PG&E）莫斯兰丁发电厂的旧址上。

这座建立于1950年的天然气发电厂因其高达500英尺的两座混凝土烟囱而闻名，如今被一座750兆瓦的电池储能电厂（由德克萨斯公司Vistra拥有）和一座182兆瓦的电池电厂（由PG&E拥有）包围，这些电厂是全球最大的此类电厂之一。Vistra声称它的电厂是世界最大的。

PG&E的电厂配备有256台特斯拉”超级电池组”，这些闪亮的白色钢箱每个大小约为一个集装箱，重56,000磅，是在特斯拉位于里诺附近的超级工厂生产的。它们整齐地排列在混凝土基座上，背景中传来风扇运转的嗡嗡声。这座电池储能电厂于2022年投入使用，其储能可为136,000户家庭提供足够的电力。

“这里地理位置优越，能很好地接入电网，”PG&E的发言人保罗·多蒂（Paul Doherty）在参观时表示，“所有电线和变电站都在这里，而且还有很大的扩展空间。”

特斯拉于2022年在拉斯洛普（位于斯托克顿以南）开设了一家新的电池工厂，每年可生产约13,000个超级电池组。

然而，这项技术并非没有争议。

在2021年9月4日和2022年2月14日，Vistra的电厂先后发生两起火灾，调查显示，这些火灾是由消防喷淋系统故障引起的，释放的水导致几个单元过热。

2022年9月，PG&E的埃尔科恩电池电厂也发生了一起火灾，导致1号公路封闭12小时。调查发现，这是由于256个单元中的一个通风罩安装不当，导致雨水进入并使电池短路。所幸消防员、公司员工和公众均未受伤。

之后，加州州长加文·纽森（Gavin Newsom）签署了一项法律，要求加州的电池储能电厂与当地消防部门制定应急响应计划，并提高消防安全性。

“增加州内电池储能是实现清洁能源目标的关键，”制定该法案的加州参议员约翰·莱尔德（John Laird）表示，“但我们同时也必须确保这些设施具备足够的安全系统，以保护工人和周边社区的健康与安全。”

上个月，圣地亚哥县的电池储能设施发生了两起火灾后，当地监管机构要求制定更严格的规定，限制这些设施靠近住宅、学校等场所。在莫罗湾，Vistra公司提议建设一座大型电池厂，当地公民对此项目已提请公投。

斯坦福大学环境工程学教授马克·雅各布森（Mark Jacobson）认为，这类火灾发生的概率很低，而通过帮助州内可再生能源持续增长，电池储能正在减少天然气发电量，从而减少烟尘和雾霾。“加州每年有12,000人死于空气污染，没有什么是完美的，但如果我们需要能源，这是最好的方式。”

为减少温室气体排放和空气污染，加州政界人士越来越多地要求PG&E、南加州爱迪生公司和圣地亚哥燃气与电力公司等大型电力公司增加可再生能源发电量。

2018年，时任州长杰瑞·布朗（Jerry Brown）签署法案，要求到2045年，加州的100%电力来自无碳能源，包括太阳能、风能、地热、水电和核电。目前，这一比例已达到61%。

为提升可再生能源的可靠性，监管机构要求电力公司建设电池储能设施或与相关公司签订合同。现在，电力公司通过在电力充足的中午以低价买入电力，并在晚上高峰时段以更高价格售出，从中获利。

在今年的某些日子里，电池电力已成为加州电网的最大电源。今年9月7日的晚上7:35，电网上的电池电力达到了8,320兆瓦，相当于16座天然气发电厂或4座迪亚布洛峡谷核电站同时满负荷运转。

“发展速度之快令人惊讶，”雅各布森表示，“前些年，几乎没人谈论电网的电池储能，如今加州已成为这一领域的先锋，展示了其巨大价值。”