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美國在未來部署的儲能裝機(jī)容量有望快速增長，到2050年，將有130GW到680GW儲能系統(tǒng)能夠整合在美國電網(wǎng)中。

這是美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)在“儲能未來研究”主要的預(yù)測結(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《未來幾十年的關(guān)鍵體會》的最后一個(gè)研究報(bào)告。


持續(xù)時(shí)間為4小時(shí)的電池儲能系統(tǒng)在很大程度上被視為在美國大部分地區(qū)增加儲能容量的關(guān)鍵

美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)進(jìn)行了其所描述的“未來發(fā)展情景的高清晰度建模”，計(jì)算了晝間電池儲能系統(tǒng)的價(jià)值（其定義是持續(xù)時(shí)間小于12小時(shí)的儲能系統(tǒng)）以及對持續(xù)時(shí)間更長儲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，“儲能未來研究”得出最重要的結(jié)論是，即使在保守的參考案例情景下，美國儲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，“研究的每個(gè)階段都表明潛在的儲能部署浪潮即將到來，到2050年，美國的儲能裝機(jī)容量將至少增加五倍以上?？傮w而言，我們發(fā)現(xiàn)儲能系統(tǒng)提供了巨大的價(jià)值，從更容易的電網(wǎng)運(yùn)營到成本更低的熱啟動，再到顯著地減少碳排放。”

“儲能未來研究”的8個(gè)關(guān)鍵體會

美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)強(qiáng)調(diào)了儲能系統(tǒng)為電網(wǎng)帶來的許多好處。從其與太陽能和風(fēng)力發(fā)電的互補(bǔ)性，到?jīng)]有陽光或風(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)營儲備方面的作用，再到分布式儲能系統(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：

（1）儲能部署有望實(shí)現(xiàn)快速增長

由于具有成本競爭力，儲能部署將快速并且顯著地增長。美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)在一系列場景建模中預(yù)測，從現(xiàn)在到2050年，美國累計(jì)部署的儲能系統(tǒng)裝機(jī)容量將在100GW到650GW。正如Nate Blair所說，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)儲能系統(tǒng)將是最常見的儲能部署，儲能系統(tǒng)將推動電網(wǎng)的脫碳以及可再生能源裝機(jī)容量的增長。

（2）儲能成本下降將會持續(xù)

人們可能關(guān)注到，電池儲能系統(tǒng)的成本多年來一直下降的趨勢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（尤其是電動汽車對電池的需求），將在未來推動電池技術(shù)的發(fā)展和成本的下降。

鋰離子電池仍繼續(xù)成為電池儲能系統(tǒng)的主流技術(shù)，但其他電池技術(shù)也可能會改進(jìn)并可能有部署機(jī)會，如果能夠證明在價(jià)格上與鋰離子電池相比更具競爭力的話。

（3）儲能系統(tǒng)可以提供穩(wěn)定的容量，推動具有成本競爭力的部署

雖然儲能系統(tǒng)可以為電網(wǎng)提供四種主要價(jià)值來源，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，這對于實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)的全部潛力至關(guān)重要。

（4）儲能系統(tǒng)正在成為電網(wǎng)靈活性的競爭來源

從歷史上看，儲能系統(tǒng)是使電網(wǎng)更加靈活的成本最高昂的方法之一。然而，雖然儲能系統(tǒng)的成本有所下降，但其他靈活性來源的成本基本上沒有下降。盡管如此，儲能系統(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）儲能系統(tǒng)與太陽能發(fā)電設(shè)施相輔相成

晝間儲能與太陽能發(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)，增加太陽發(fā)電設(shè)施的部署可以縮短儲能系統(tǒng)所需的持續(xù)時(shí)間。

與此相反，隨著部署的太陽能發(fā)電設(shè)施裝機(jī)容量的增加，晝間儲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能系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)力發(fā)電和儲能系統(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，分布式儲能部署將會增加

美國國家可再生能源實(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)儲能系統(tǒng)（170GWh到490GWh），客戶的投資回報(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，儲能系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間也會增加

目前，持續(xù)時(shí)間為4小時(shí)儲能系統(tǒng)已被確定為足以滿足美國許多地區(qū)的夏季峰值需求。但是，隨著儲能部署的增加，凈峰值負(fù)載期會延長到更長的時(shí)間。在這種情況下，需要更長的持續(xù)時(shí)間以提供類似價(jià)值的固定容量。

（8）要達(dá)到100%清潔能源，需要季節(jié)性儲能技術(shù)

建模的主要場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能是不夠的，需要?dú)淠茉O(shè)施等季節(jié)性儲能系統(tǒng)（持續(xù)時(shí)間長數(shù)天，甚至數(shù)周或數(shù)月可以幫助推動電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)完全無碳化，特別是如果能夠具有成本競爭力的話）。 

原標(biāo)題：儲能部署快速增長將使可再生能源在美國電網(wǎng)中占有更高份額