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持續(xù)時(shí)間超過 4 小時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在將大量可再生能源并入美國電網(wǎng)方面發(fā)揮重要作用，但自 2010 年以來，它僅占部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)的不到 10%。根據(jù)國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室 (NREL) 的 一份新出版物，隨著冬季凈需求峰值的潛在轉(zhuǎn)變，這種情況可能會(huì)發(fā)生變化，

這項(xiàng)工作以 NREL 的多年儲(chǔ)能未來研究(SFS) 為基礎(chǔ)，該研究分析了到 2050 年儲(chǔ)能在維持美國電網(wǎng)彈性、靈活和低碳方面的基本作用。儲(chǔ)能未來研究確定了即使沒有旨在減少碳排放的新政策，時(shí)長達(dá)到 6 至 10 小時(shí)的儲(chǔ)能數(shù)百GW的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)，

NREL 模型工程高級(jí)研究員兼主要作者 Paul Denholm 表示：“較長時(shí)間的儲(chǔ)能可能會(huì)帶來更好的電網(wǎng)彈性。” “開發(fā)和部署更大的儲(chǔ)能空間有好處，無論其價(jià)值是能夠存儲(chǔ)更多的可再生能源還是滿足冬季能源需求。”

為什么4小時(shí)儲(chǔ)能成為首選

4小時(shí)儲(chǔ)能歷來非常適合美國炎熱的夏季，因?yàn)榇藭r(shí)需求高峰較短，并且儲(chǔ)能可以得到大量低成本太陽能的補(bǔ)充。這導(dǎo)致市場鼓勵(lì)4小時(shí)的持續(xù)時(shí)間，同時(shí)也抑制更長的持續(xù)時(shí)間。一些批發(fā)市場地區(qū)采取了固定的“四小時(shí)容量規(guī)則”，對至少4小時(shí)的儲(chǔ)能時(shí)間進(jìn)行充分補(bǔ)償。這意味著6小時(shí)的電池不會(huì)比4小時(shí)的電池獲得更多的收入。因此，2021 年和 2022 年新增儲(chǔ)能容量中約 40% 的持續(xù)時(shí)間恰好為 4 小時(shí)。

除了固定容量規(guī)則之外，雖然市場看重儲(chǔ)能存儲(chǔ)低成本的非高峰時(shí)段能源并在價(jià)格較高期間出售存儲(chǔ)能源的能力（也稱為時(shí)移或套利價(jià)值），但該持續(xù)時(shí)間超過四小時(shí)服務(wù)的增量價(jià)值較低。鋰離子電池的高價(jià)值主張和低存儲(chǔ)成本幾乎沒有為開發(fā)超過四小時(shí)的儲(chǔ)能提供經(jīng)濟(jì)動(dòng)力，特別是在夏季。

隨著冬季高峰的增加而增加價(jià)值

隨著極端天氣條件的增加以及我們?yōu)楦嗟慕ㄖ┡到y(tǒng)提供電力，冬季的高峰需求變得比夏季更加重要。冬季的需求高峰往往也更長。在沒有太陽能的夜間尤其如此。太陽能的部署將加速該國大部分地區(qū)向冬季凈峰值的轉(zhuǎn)變，從而增加對長時(shí)發(fā)展的激勵(lì)。美國的一些地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入冬季高峰。

丹霍姆說：“儲(chǔ)能可以幫助滿足冬季日益增長的需求。” “增加儲(chǔ)能還可以支持輸電和恢復(fù)能力，進(jìn)一步增加開發(fā)容量超過4個(gè)小時(shí)的儲(chǔ)能的價(jià)值。”

改變長時(shí)儲(chǔ)能的價(jià)值主張還意味著先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)并強(qiáng)調(diào)額外儲(chǔ)能容量的價(jià)值。各種技術(shù)（例如熱儲(chǔ)能或下一代壓縮空氣儲(chǔ)能）有可能達(dá)到與鋰離子電池相當(dāng)?shù)某杀竞透L的使用壽命。新的電池儲(chǔ)能技術(shù)是另一個(gè)發(fā)展途徑。新興技術(shù)必須與鋰離子技術(shù)市場競爭，該市場由于電動(dòng)汽車的普及而不斷增長，這意味著這些新技術(shù)需要大規(guī)模部署。

丹霍姆說：“我們擁有有前途的技術(shù)，隨著發(fā)展，這些技術(shù)可以滿足冬季需求高峰并與鋰離子技術(shù)競爭。” “電網(wǎng)的可靠性是我們的目標(biāo)——更大的儲(chǔ)能容量可以幫助我們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。”

圖10 2022 年 ERCOT 冬季和夏季峰值形狀的比較顯示，向凈冬季峰值的過渡，相比太陽能對夏季峰值影響，太陽能影響導(dǎo)致更加平坦和更長時(shí)間的冬季峰值。 

原標(biāo)題：新報(bào)告強(qiáng)調(diào)了增加長時(shí)儲(chǔ)能價(jià)值的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，從小電網(wǎng)到大電網(wǎng)：超越 4 小時(shí)儲(chǔ)能