中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：美國(guó)在未來(lái)部署的儲(chǔ)能裝機(jī)容量有望快速增長(zhǎng)，到2050年，將有130GW到680GW儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠整合在美國(guó)電網(wǎng)中。
這是美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)在“儲(chǔ)能未來(lái)研究”主要的預(yù)測(cè)結(jié)果之一。該研究由七個(gè)部分組成，該實(shí)驗(yàn)室日前發(fā)布了名為《未來(lái)幾十年的關(guān)鍵體會(huì)》的最后一個(gè)研究報(bào)告。
持續(xù)時(shí)間為4小時(shí)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在很大程度上被視為在美國(guó)大部分地區(qū)增加儲(chǔ)能容量的關(guān)鍵
美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)進(jìn)行了其所描述的“未來(lái)發(fā)展情景的高清晰度建?！保?jì)算了晝間電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值（其定義是持續(xù)時(shí)間小于12小時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)）以及對(duì)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)儲(chǔ)能解決方案的潛在需求。
該實(shí)驗(yàn)室首席研究員Nate Blair指出，“儲(chǔ)能未來(lái)研究”得出最重要的結(jié)論是，即使在保守的參考案例情景下，美國(guó)儲(chǔ)能部署也很有可能迅速增加，從而為四個(gè)主要用例的電網(wǎng)提供有價(jià)值的工具。
他說(shuō)，“研究的每個(gè)階段都表明潛在的儲(chǔ)能部署浪潮即將到來(lái)，到2050年，美國(guó)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量將至少增加五倍以上。總體而言，我們發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)提供了巨大的價(jià)值，從更容易的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)到成本更低的熱啟動(dòng)，再到顯著地減少碳排放?！?
“儲(chǔ)能未來(lái)研究”的8個(gè)關(guān)鍵體會(huì)
美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)強(qiáng)調(diào)了儲(chǔ)能系統(tǒng)為電網(wǎng)帶來(lái)的許多好處。從其與太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電的互補(bǔ)性，到?jīng)]有陽(yáng)光或風(fēng)力不足的時(shí)候提供充足的電力，再到提高輸電基礎(chǔ)設(shè)施利用率，以及提供峰值容量或在運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)備方面的作用，再到分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的潛力，以保護(hù)電網(wǎng)在峰值需求期間免受供電壓力。
該研究的結(jié)論包含以下8個(gè)關(guān)鍵體會(huì)：
（1）儲(chǔ)能部署有望實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)
由于具有成本競(jìng)爭(zhēng)力，儲(chǔ)能部署將快速并且顯著地增長(zhǎng)。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)在一系列場(chǎng)景建模中預(yù)測(cè)，從現(xiàn)在到2050年，美國(guó)累計(jì)部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量將在100GW到650GW。正如Nate Blair所說(shuō)，即使在較低的范圍內(nèi)，這也將比到2020年累計(jì)部署的23GW高出五倍以上。
持續(xù)時(shí)間為4～6小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)將是最常見(jiàn)的儲(chǔ)能部署，儲(chǔ)能系統(tǒng)將推動(dòng)電網(wǎng)的脫碳以及可再生能源裝機(jī)容量的增長(zhǎng)。
（2）儲(chǔ)能成本下降將會(huì)持續(xù)
人們可能關(guān)注到，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本多年來(lái)一直下降的趨勢(shì)在一定程度上受到鋰離子電池需求上升與制造與上游供應(yīng)之間不匹配的影響。
然而研究報(bào)告指出，電池需求的持續(xù)增長(zhǎng)（尤其是電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電池的需求），將在未來(lái)推動(dòng)電池技術(shù)的發(fā)展和成本的下降。
鋰離子電池仍繼續(xù)成為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的主流技術(shù)，但其他電池技術(shù)也可能會(huì)改進(jìn)并可能有部署機(jī)會(huì)，如果能夠證明在價(jià)格上與鋰離子電池相比更具競(jìng)爭(zhēng)力的話。
（3）儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供穩(wěn)定的容量，推動(dòng)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的部署
雖然儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為電網(wǎng)提供四種主要價(jià)值來(lái)源，但它是在電力系統(tǒng)峰值期間滿足需求并取代燃?xì)廨啓C(jī)和其他傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)施的能力，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的全部潛力至關(guān)重要。
（4）儲(chǔ)能系統(tǒng)正在成為電網(wǎng)靈活性的競(jìng)爭(zhēng)來(lái)源
從歷史上看，儲(chǔ)能系統(tǒng)是使電網(wǎng)更加靈活的成本最高昂的方法之一。然而，雖然儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本有所下降，但其他靈活性來(lái)源的成本基本上沒(méi)有下降。盡管如此，儲(chǔ)能系統(tǒng)仍然是能夠而且應(yīng)該部署的靈活性選項(xiàng)之一，其中包括電力使用的需求側(cè)管理。
（5）儲(chǔ)能系統(tǒng)與太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施相輔相成
晝間儲(chǔ)能與太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施之間存在高度協(xié)同的關(guān)系。在每天中午和晚上出現(xiàn)峰值需求的大多數(shù)地區(qū)，增加太陽(yáng)發(fā)電設(shè)施的部署可以縮短儲(chǔ)能系統(tǒng)所需的持續(xù)時(shí)間。
與此相反，隨著部署的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施裝機(jī)容量的增加，晝間儲(chǔ)能在峰值需求期間提供電力的能力也在增加。風(fēng)力發(fā)電缺乏一致的發(fā)電模式使其不太適合配套部署儲(chǔ)能系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)力發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)之間肯定有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，但這種關(guān)系更為復(fù)雜。
（6）作為備用電源，分布式儲(chǔ)能部署將會(huì)增加
美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)表示，在各種情況下，部署分布式電池儲(chǔ)能系統(tǒng)都具有巨大的投資潛力。到2050年，可能部署85GW到244GW的持續(xù)時(shí)間為兩小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)（170GWh到490GWh），客戶(hù)的投資回報(bào)和投資回報(bào)決定是否達(dá)到下限或上限。
（7）隨著部署的增加，儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間也會(huì)增加
目前，持續(xù)時(shí)間為4小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)已被確定為足以滿足美國(guó)許多地區(qū)的夏季峰值需求。但是，隨著儲(chǔ)能部署的增加，凈峰值負(fù)載期會(huì)延長(zhǎng)到更長(zhǎng)的時(shí)間。在這種情況下，需要更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間以提供類(lèi)似價(jià)值的固定容量。
（8）要達(dá)到100%清潔能源，需要季節(jié)性?xún)?chǔ)能技術(shù)
建模的主要場(chǎng)景顯示了如何啟用低碳和高可再生能源電網(wǎng)，到2050年將達(dá)到80%。然而，要實(shí)現(xiàn)100%脫碳目標(biāo)，只部署可再生能源與晝間儲(chǔ)能是不夠的，需要?dú)淠茉O(shè)施等季節(jié)性?xún)?chǔ)能系統(tǒng)（持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)數(shù)天，甚至數(shù)周或數(shù)月可以幫助推動(dòng)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)完全無(wú)碳化，特別是如果能夠具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的話）。
