牛津大学以其大学而闻名于世，现在正作为世界上最大的混合电池储能系统（BESS）的试验场而闻名于世。
项目名称：牛津能源超级枢纽
项目地点： 英国牛津
储能容量：55兆瓦时（50兆瓦/50兆瓦时锂离子电池，2兆瓦/5兆瓦时钒液流电池）
通电日期：2021年7月（锂离子）、2021年12月（钒流）
开发商/资产所有者：Pivot Power，EDF Renewables的一部分
技术提供商：瓦锡兰，InvinityEnergy Systems
储能优化者和交易商：Habitat Energy
牛津大学能源超级枢纽（ESO）将在未来几个月内全面启动，这是由私营部门组织，地方当局和牛津大学组成联合体三年工作的结果，以及政府机构Innovate UK，后者资助了其4100万英镑（约5580万美元）成本的四分之一。
ESO的核心部位是世界上最大的锂钒混合动力BESS电池储能系统，它将高功率的锂离子电池与深度循环且无衰减的钒氧化还原液流电池相结合。该项目还包括英国最大的公共电动汽车（EV）充电场和60个住宅地源热泵改造。钒电池的商业化阶段比锂电池要早得多，这使得ESO从根本上成为一个具有多项互补目标的示范项目。
项目开发商Pivot Power的首席运营官兼首席技术官Mikey Clark——考虑到他的工程背景，也许并不奇怪——更热衷于谈论潜在的独特混合电池技术利用英国电网服务市场发展的潜力。
“我们非常想测试液流电池如何共同优化到锂离子型系统中，”他告诉PV Tech Power该项目背后的原因。
BESS已经上线，并将在未来几周内在电力市场全面运营和交易 - 锂离子系统已经完成 - 而电动汽车停车场将于2022年第二季度向公众开放。但即使在这一切之前，该项目已经创造了无数的第一。
除了是世界上最大的锂钒混合储能系统外，它还拥有英国最大的钒液流电池系统，以及迄今为止由优化专家Habitat Energy提供的由该国支持AI的优化和交易引擎（OTE）优化的最大BESS。
该独特混合电池的推出令人注目，因为为英国国家电网提供服务的市场正在全面重塑。由于可再生能源的间歇性发电量不断增加，电力波动性增加，辅助服务市场的饱和以及电力生产商需求和BESS能提供的新服务，这意味着该电池可以有无数潜在方式来验证其有效性。
更本地化的是，牛津市议会希望Energy Superhub Oxford能够在第一年将该市的年度二氧化碳排放量减少10,000吨，到2032年减少25,000吨 - 相当于该市2019年1级总排放量的3-4% - 主要是通过能源交易，这将为其他希望实现经济脱碳的城市提供一个模式。
项目时间表
• 2019年第二季度：BESS、EV充电网络和热力网络的规划和准备工作开始
• 2020年第一季度：理事会机构开始采购电动汽车
• 2020年第三季度：热泵管网开工建设
• 2020年第四季度：BESS开始施工
• 2021年第二季度：电动汽车充电网络开工建设;在热管网上开始运营和评估
• 2021年第二季度：锂离子通电并开始在市场上交易;在BESS上开始操作和评估
• 2021年第三季度：钒液流电池结构完成
• 2021年第四季度：钒液流电池通电
• 2022年第一季度：钒液流电池开始在市场上交易
• 2022年第二季度：所有热泵建成;电动汽车充电园向公众开放
• 2023年第二季度：ESO在爬坡期后全面投入运行，并完成对所有三个部分的评估
来源：PivotPower / Energy Superhub Oxford。
项目启动和电池责任划分
ESO的故事始于COVID-19大流行爆发之前。它于2019年4月启动，当时开始了规划和准备过程。BESS和热泵的建设在一年多后开始，而电动汽车站于去年第一季度破土动工。锂和钒液流电池分别于2021年7月和12月通电。
“锂离子电池在市场上交易。液流电池已经上线，但尚未在市场上交易，但我们预计它将在未来几周内上市，“克拉克说。
锂电池是一个49.9MW的一小时系统，而钒液流电池为2MW / 5MWh系统，该储能系统位于城市东南郊的Cowley国家电网变电站旁边并连接到该站。项目经理蒂姆•罗斯（Tim Rose）在网络研讨会上表示，这两个电池系统将在它们进入市场的前三到六个月内分别提供电网服务。
总共投资了4100万英镑用于交付ESO，其中1130万英镑是Innovate UK提供的赠款，用于为所有财团合作伙伴的活动提供部分资金。在电池成本中，15%用于全钒液流电池系统，其余用于锂电池系统，现场建设和电网连接。
瓦锡兰交付了锂电池系统，并将通过其GEMS软件和能源管理系统（EMS）平台控制整个BESS。它将在其位于意大利的里雅斯特的专业中心处理运营数据，并正在与Pivot Power合作开展其他三个类似的英国项目。
钒液流电池系统由Invinity Energy Systems提供，而Habitat Energy则扮演交易员和优化者的角色，向GEMS提供关于BESS应根据市场需求提供哪些服务的说明，同时通过其支持AI机器学习的OTE平台最大限度地延长资产的使用寿命。
Habitat Energy的英国业务发展主管RalphJohnson表示，机器学习（ML）可以提供像ESO这样的储能资产，这些资产需要对数百个不同的数据点进行持续分析，以获得最准确的价格和市场价值预测。
“我们从头开始开发了所有预测 ML 算法。他们获取所有这些数据，并用它来真正有效地预测不同空间的价格。因此，日前日内市场，平衡机制，系统价格等，我们通过我们的算法调度平台利用这些预测，或者通知我们的交易团队，“他告诉PV Tech Power。
他补充说，其平台主要集中在1/1.5小时系统上，因此他也通过这个项目看到了Habitat的真正学习机会。但最近英国市场对该系统的冲击凸显了将算法和人为因素相结合的必要性，Habitat英国董事总经理Jon Doughty补充道。
Habitat和Invinity都热衷于分别在项目启动之前和之后强调自己的角色。
Habitat提供了某些设计的收入预测和商业影响，并尽早与瓦锡兰合作，确保BESS能够尽快进入市场。Invinity将继续远程跟踪系统，并评估各个子组件并结合现场访问，业务发展总监Ed Porter说。 Invinity的全钒氧化还原液流电池在EnergySuperhub Oxford
电网服务和电力交易市场的独特潜力
我们所有的受访者都同意，混合动力电池系统将为ESO进入商业和辅助服务市场提供BESS的多功能性。
“我们不想依赖合同收入，而是希望以近100%的商家模式进入市场。这有助于将正确的技术放入堆栈中，以便为我们提供很多多功能性，“Clark说。“该中心的大部分收入将来自商家以及一些辅助服务，但随着时间的推移，越来越多的商家趋向于此。
他举了一个具体的例子，说明混合BESS如何在辅助市场中处理频率响应服务：“由于与50hz的大多数偏差都发生在两兆瓦的容差范围内，因此很多循环都可以通过Invinity电池，它不会像锂离子电池那样退化，可以配置任何大的电池。这是我们和我作为首席技术官非常有趣的一个假设，考虑到我们可能启用后的循环次数，”他说。
克拉克和其他财团合作伙伴目前不愿意提供更具体的例子。
“在现阶段，要确切地说出我们可以从该资产中获得哪些市场以及我们可以从中获得什么好处可能很困难，”约翰逊说。
“它能够长时间调度，并保持其负荷状态，减少对资产老化的担忧，这使我们能够有机会在商家空间中长期捕获价值。因此，有趣的是，在市场价格波动较为平缓（并且存在波动性较小的）的时期，您实际上希望在更长的时间内获得更多较低的利润率价差。这确实是一个有趣的机会，长期储能可以增加价值，”他说。
“将这种方法与我们采用的策略相结合，以捕捉在波动条件下可以实现的价值，在这些条件下，这些价差可以更大，跨越多个电力市场（前一天，日内，平衡机制），但在很短的时间内（30分钟到1小时），使用50MW一小时锂离子电池是一个非常有趣的挑战。能够用相同的资产获得两套价值对这个项目来说是一个真正的积极因素，也是我们真正希望测试和探索的东西。
Johnson和Porter都表示，在新的故障前，需要提供更高输出的辅助服务，如动态调节（DR）和展态调节（DM），由于其更长的持续时间，将适用于钒液流电池。
应该指出的是，Pivot最近类似功率规模的项目都有两小时锂电池。自ESO推出以来，商业案例已转向两小时系统，瓦锡兰能源业务高级业务发展经理Brent Iversen表示。
“英国市场的人们仍在关注一到两个小时的电池，商业案例的争论非常平衡，尽管我认为大多数开发人员现在开始采用两小时的系统，”他补充道。
前景
该项目对英国储能市场来说是一个激动人心的时刻。Solar Media的英国电池存储项目数据库报告的数据显示，英国的BESS电池储能市场总计25GW，其中99%是锂离子系统，不到一半已经获得规划许可批准。目前，1.6GW正在运营。
ESO是Pivot Power在英国各地针对的多达40个类似项目中的第一个，这些项目可能总计2GW的储能，或每个50MW，全部并网。克拉克说，所有这些都将具有与ESO相似的功率大小，但它是唯一使用钒液流电池的电池，因为“我们仍在等待技术的性能。
该公司正在寻找一系列可以与其BESS项目相结合的技术和行业。这可能是可再生能源发电，甚至是可以直接由其电池供电的行业。最明显的一个是电动汽车充电，但BESS有潜力帮助为轻轨供电。
这样做还可以展示安装BESS更切实的积极成果，电网平衡和可再生能源负荷转移等。
根据英国国家电网的数据模型，该公司的2GW目标当然是雄心勃勃且值得称赞的，如果妖实现，到2050年，它将占英国20-40GW储能需求的5-10%。
所有参与者都将期待ESO能兑现其所有承诺，其中许多承诺已经兑现，并为其他希望为英国能源部门脱碳做出贡献的城市提供一个模式。

原标题：世界最大的锂离子与钒液流混合电池储能项目纪实