中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：麻省理工學(xué)院能源倡議(MITEI)研究團(tuán)隊(duì)最近發(fā)布了一份研究報(bào)告，分析了儲(chǔ)能技術(shù)與可再生能源在2050年之前有效地建立深度脫碳的電力系統(tǒng)發(fā)揮重要作用。
這份題為“儲(chǔ)能的未來(lái)”的報(bào)告，建議將各國(guó)政府對(duì)分析工具的投資轉(zhuǎn)移到規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)和監(jiān)管電力系統(tǒng)上。它專(zhuān)注于電力需求快速增長(zhǎng)的新興市場(chǎng)和發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體(EMDE)，例如印度。該報(bào)告指出，新興市場(chǎng)和發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體(EMDE)必須確定儲(chǔ)能系統(tǒng)的用處以補(bǔ)充電力系統(tǒng)，其中包括發(fā)電、輸電和需求響應(yīng)。
該報(bào)告指出，美國(guó)許多已經(jīng)關(guān)閉的發(fā)電廠可以通過(guò)用儲(chǔ)熱器和新型蒸汽發(fā)生器取代化石燃料發(fā)電廠，將其轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾膬?chǔ)能設(shè)施。
儲(chǔ)能系統(tǒng)
?儲(chǔ)能市場(chǎng)與政策
根據(jù)調(diào)查，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以使電力系統(tǒng)的深度脫碳降低成本。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也將有助于印度和其他依賴(lài)煤炭發(fā)電、缺乏低成本天然氣來(lái)脫碳電網(wǎng)的新興市場(chǎng)和發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體(EMDE)。
該研究的重點(diǎn)集中在四種重要的儲(chǔ)能技術(shù)——電化學(xué)、熱儲(chǔ)能、化學(xué)能和機(jī)械能。研究發(fā)現(xiàn)，電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)（包括各種不同的電池），比機(jī)械能和熱儲(chǔ)能系統(tǒng)具有更高的能量密度，但功率密度比化學(xué)能儲(chǔ)能系統(tǒng)低。
例如，鋰離子電池具有較高的能量和功率密度，以及較高的充放電效率。鋰離子電池的這種能源友好特性使其成為電動(dòng)汽車(chē)的最佳解決方案，并且主要用于短時(shí)儲(chǔ)能（4小時(shí)）。
該研究建議在現(xiàn)有發(fā)電廠充分利用蒸汽輪機(jī)，并增加蓄熱設(shè)備和新的蒸汽發(fā)生器，以替代使用化石燃料發(fā)電。重點(diǎn)是建立短期熱儲(chǔ)能機(jī)制，以降低將熱能轉(zhuǎn)換為電能的成本。
目前，許多發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體生產(chǎn)、運(yùn)輸和交易氫氣作為工業(yè)過(guò)程的原料。水電解制氫可以支持電力部門(mén)的脫碳。該研究將氫氣列為主要的化學(xué)儲(chǔ)能。
印度空調(diào)和電動(dòng)汽車(chē)的電力消耗
該研究側(cè)重于印度某些地區(qū)普遍存在的供電受限條件，其中離網(wǎng)電氣化系統(tǒng)已引起私人開(kāi)發(fā)商和世界銀行等投融資機(jī)構(gòu)的興趣。
根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)的數(shù)據(jù)，由于采用空調(diào)等能源密集型設(shè)備以及運(yùn)輸服務(wù)電氣化，電力負(fù)荷的增長(zhǎng)速度很可能超過(guò)印度的總能源需求。國(guó)際能源署(IEA)預(yù)測(cè)，增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)的能源消耗可能導(dǎo)致2040年印度的最終能源使用量與2019年相比增加81%。
該研究將印度歸類(lèi)為需求驅(qū)動(dòng)型國(guó)家，了解需求增長(zhǎng)和未來(lái)電力使用模式對(duì)儲(chǔ)能用例至關(guān)重要。例如由于許多因素（包括廉價(jià)勞動(dòng)力），印度的可再能源投資成本比美國(guó)低50%～70%。
該研究使用需求側(cè)建模分析了印度的儲(chǔ)能用例。該分析區(qū)分了印度已建立的電力終端用途和新興終端用途，如空調(diào)和電動(dòng)汽車(chē)(EV)。
該研究考慮了基于當(dāng)前可用空調(diào)的電力銷(xiāo)售預(yù)測(cè)的基準(zhǔn)情景和假設(shè)優(yōu)先采用高效空調(diào)單元的高效情景。根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)的調(diào)查，印度空調(diào)的銷(xiāo)售加權(quán)平均值為3，而全球平均值為4。
雖然使用可變制冷等效率措施的中央空調(diào)系統(tǒng)在美國(guó)很常見(jiàn)，但印度市場(chǎng)主要是價(jià)格更低但效率也較低的分體式空調(diào)機(jī)組。該模型使用了NITI Aayog從2018年開(kāi)始對(duì)未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售的估計(jì)以及印度政府為滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)充電需求而制定的目標(biāo)。
該研究預(yù)測(cè)，與空調(diào)的電力需求相比，印度電動(dòng)汽車(chē)充電的電力需求相對(duì)適中，無(wú)論是在年度能耗還是峰值能耗方面。這一發(fā)現(xiàn)與美國(guó)和歐洲等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的預(yù)測(cè)形成鮮明對(duì)比，在這些國(guó)家，電力需求的增長(zhǎng)主要來(lái)自電動(dòng)汽車(chē)充電，這將對(duì)電網(wǎng)的長(zhǎng)期發(fā)展產(chǎn)生影響。
儲(chǔ)能系統(tǒng)與可變可再生能源相結(jié)合是印度電力行業(yè)最具前途的解決方案之一。而根據(jù)世界銀行在2018年發(fā)布的另一份報(bào)告，印度各種能源總裝機(jī)容量已經(jīng)從2007年的154.7GW增加到2018年的345.5GW，并成為全球第三大電力生產(chǎn)國(guó)。
