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根據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)日前發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告，在協(xié)同作用方面，太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目?jī)?yōu)于風(fēng)電+儲(chǔ)能項(xiàng)目。盡管電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在整合這兩種可再生能源方面都發(fā)揮了重要作用。

而從現(xiàn)在到2050年，儲(chǔ)能系統(tǒng)將在美國(guó)電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，為采用低成本的可再生能源取代化石燃料，以及平衡美國(guó)各地的電力供需提供機(jī)會(huì)。


研究報(bào)告指出，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的多余發(fā)電量，這意味著它可以在最需要的時(shí)候?yàn)槟茉唇M合做出貢獻(xiàn)，即使在可變可再生能源部署的最保守情況下也是如此。

美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員為美國(guó)到2050年的儲(chǔ)能部署建模了一系列場(chǎng)景，其中包括參考案例、低成本的電池、低成本的太陽(yáng)能發(fā)電、高成本的天然氣發(fā)電，以及零碳情景。

即使在參考案例中，到2050年，美國(guó)電網(wǎng)上運(yùn)行的儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量也將從目前安裝的約23GW上升到213GW——盡管鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)快速增長(zhǎng)并開(kāi)始擴(kuò)展市場(chǎng)份額，但如今絕大多數(shù)儲(chǔ)能容量都來(lái)自抽水蓄能設(shè)施。在低成本電池的情景中，這一數(shù)字上升至384GW/1,792GWh，在零碳情景中高達(dá)932GW/6,097GWh。

儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供服務(wù)的多種應(yīng)用（從輔助電網(wǎng)服務(wù)到能源套利和容量服務(wù)）都發(fā)揮了作用，但隨著電網(wǎng)向更高的可再生能源滲透率邁進(jìn)，能源套利和容量?jī)r(jià)值真正開(kāi)始顯現(xiàn)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)作為一種峰值容量資產(chǎn)（可再生能源廉價(jià)且豐富的時(shí)候儲(chǔ)存產(chǎn)生的能量，然后在峰值需求期間時(shí)將其輸出到電網(wǎng)）是一種特別有價(jià)值的應(yīng)用，并在未來(lái)越來(lái)越有價(jià)值。

同樣重要的是要注意，增加儲(chǔ)能部署可能會(huì)降低化石燃料發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)和使用頻率，避免或減少火力發(fā)電廠(chǎng)的運(yùn)行可能對(duì)公眾健康產(chǎn)生的不利影響，尤其是對(duì)于那些生活在這些發(fā)電廠(chǎng)附近的居民。


每天每小時(shí)的儲(chǔ)能利用率建模。儲(chǔ)能系統(tǒng)采用量緊隨峰值電力需求變化，包括隨著太陽(yáng)能發(fā)電量變得更多或更少而發(fā)生變化

事實(shí)上，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提高幾乎所有發(fā)電資產(chǎn)效率：提高太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的利用率，這些發(fā)電設(shè)施以低邊際成本生產(chǎn)能源。

研究人員發(fā)現(xiàn)，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的協(xié)同作用要比電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電更加一致，因?yàn)樘?yáng)能發(fā)電更可預(yù)測(cè)。風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的發(fā)電周期可能比需要的時(shí)間長(zhǎng)，也可能比需要的時(shí)間短，這使得整合風(fēng)力發(fā)電變得更加困難。

研究人員承認(rèn)，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行建模并考慮部署更多的儲(chǔ)能系統(tǒng)和可再生能源部署是一項(xiàng)復(fù)雜的業(yè)務(wù)，使用這些資源來(lái)平衡電網(wǎng)也是如此，但這是完全可行的。

美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)首席研究員Jennie Jorgenson說(shuō)，“我們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn)，具有大量?jī)?chǔ)能容量的未來(lái)電力系統(tǒng)可以成功地實(shí)現(xiàn)全天候負(fù)載平衡。最重要的是，我們發(fā)現(xiàn)具有高儲(chǔ)能水平的電力系統(tǒng)通過(guò)存儲(chǔ)可再生能源來(lái)取代化石燃料的電力，從而更有效地運(yùn)行。”

該研究的重點(diǎn)是部署持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)的晝夜儲(chǔ)能系統(tǒng)或多日儲(chǔ)能系統(tǒng)，盡管其研究團(tuán)隊(duì)表示，進(jìn)一步研究持續(xù)放電更長(zhǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的作用可能會(huì)更有好處，但儲(chǔ)能系統(tǒng)和輸電基礎(chǔ)設(shè)施之間的關(guān)系很復(fù)雜，需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

作為峰值容量資產(chǎn)，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要需求將在全年保持一致，但在電網(wǎng)承受其最高峰需求時(shí)，持續(xù)放電時(shí)間約為10小時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)將最具價(jià)值。隨著化石燃料發(fā)電設(shè)施退役，其價(jià)值也在增長(zhǎng)。

美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的報(bào)告包括使用其構(gòu)建的電力部門(mén)容量規(guī)劃模型，其名稱(chēng)為區(qū)域能源部署系統(tǒng)(ReEDS)，并將其與能源市場(chǎng)模擬和預(yù)測(cè)軟件PLEXOS相結(jié)合。ReEDS可公開(kāi)獲得，以幫助建模和分析社區(qū)。

原標(biāo)題：研究認(rèn)為在電網(wǎng)承受其最高峰需求時(shí)，持續(xù)放電時(shí)間約為10小時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)將最具價(jià)值