在加利福尼亞州一家天然氣發電廠的一臺發電機發生故障時，現場部署的電池儲能系統可以作為以往由柴油發電機或其他化石燃料發電設施提供電力的“黑啟動“電源，以使發電機重新啟動并運行。

西門子能源公司日前獲得一項工程、采購和建設（EPC）合同，正在美國基礎設施投資商Clearway公司擁有的莫斯蘭汀（Marsh Landing）發電站部署一個大型電池儲能系統。這個裝機容量為800MW發電站運營了四個西門子循環燃氣輪機，如果電網斷電，部署電池儲能系統將為其中兩臺循環燃氣輪機組提供電力，使其盡快恢復運行。


FlexGen公司最近為印第安納州一家未命名的公用事業公司交付了一個用于電廠黑啟動的電池儲能項目

西門子能源公司的一名代表表示，此類設施的應急備用系統通常使用柴油發電機或小型化石燃料發電設施。這是西門子能源公司在美國部署的第一個黑啟動發電項目，該公司將部署一個7MW/5.48MWh電池儲能系統。由于電池儲能系統并沒有連接到電網以提供電力，因此其規模將相應調整，其持續放電時間與加州許多大型電網規模儲能項目所需的持續放電時間相比要短得多。

該代表說，“電池儲能系統的黑啟動解決方案是一個替代傳統柴油發電機或其他化石燃料發電啟動系統的更清潔的方案。電池儲能系統在運行期間不會產生碳排放，同時提供更快的啟動時間或響應時間。電池儲能系統可以在非電力峰值期間充電，以最大程度地降低運營成本。”

該項目正在部署中，六個月前就已經開工，預計2021年夏季完成部署。該電池儲能系統能夠在一個小時內三次嘗試重啟兩臺燃氣輪機機組。西門子能源公司聲稱，這將為加州灣區的電力供應增加一項“關鍵可靠性服務”，同時提高電網穩定性，從而使發電機組無需外部電源即可啟動。

而這樣的項目在世界各地的應用并不多。有兩家儲能項目開發商聲稱使用電池儲能系統為大規模天然氣發電設施提供“黑啟動”的電力服務，一個是通用電氣公司于2017年宣布計劃在加利福尼亞州為當地公用事業廠商Imperial Irrigation District開發的一個電池儲能系統，另一個是儲能開發商Younicos公司（現為儲能系統解決方案提供商Aggreko公司子公司）在德國為公用事業廠商WEMAG公司開發的一個5MW/5MWh電池儲能系統。

而在2020年中期，美國儲能系統集成商FlexGen公司部署了一個12MW/5.4MWh鋰離子電池儲能系統。該公司表示，該電池儲能系統成功地使一家裝機容量為77MW天然氣發電廠的兩臺渦輪機中的一臺實現了黑啟動，從而起到了取代柴油發電機的作用。

Fluence公司被確認為該項目的電池儲能系統提供商

盡管電池儲能系統具有不需要燃料并且維護工作量很少的優點，但由于電池儲能系統與柴油發電機在投資成本方面相比較高，電池儲能系統作為黑啟動的電源尚未成為主流應用。

當被問及這類解決方案是否有可能成為減少碳排放和提高發電廠效率的行業標準時，西門子能源公司的這名代表表示：“目前這確實取決于地區的規定和要求。一些州正在限制化石燃料啟動系統的許可證或強制使用電池儲能系統。電池儲能系統作為黑啟動電源仍然需要大量的初期投資，因此很難推測它能夠成為行業標準。”

儲能系統集成商和電池技術提供商Fluence公司將為加利福尼亞莫斯蘭汀發電站提供電池儲能解決方案。

Fluence公司歐洲、中東和非洲地區市場總監Holger Wolfschmidt博士表示：“黑啟動的重點是考慮十分關注碳減排的客戶，或者那些希望避免采用柴油發電設施或不具備維護能力的客戶。我并沒有看到對地區或市場的真正限制（使用電池儲能系統實現黑啟動的情況），盡管可以預計，首批黑啟動項目將在電池儲能系統與柴油發電機組具有成本競爭力的地方部署，也就是可以在嚴格遵守環保法規的某些地區部署，或者電池儲能系統有機會提供其他服務（例如頻率調節、備用電源等）的地區。”

在能夠堆疊和組合不同的服務以提高投資回報率（ROI）方面，這可能取決于儲能廠商與當地電網運營商之間簽訂的合同服務協議。電池儲能系統需要保證一定程度的可用性，以在需要時黑啟動，這可能會限制這種功能。