電網(wǎng)規(guī)模的儲能系統(tǒng)將使電網(wǎng)更加清潔可靠

據(jù)外媒報道，由于電力系統(tǒng)脫碳形勢日益緊迫以及風能和太陽能發(fā)電技術(shù)的成本急劇下降，全球電力供應(yīng)方式正在快速轉(zhuǎn)變。

根據(jù)美國能源情報署(EIA)的調(diào)查，在過去十年中，美國可再生能源發(fā)電量增加了一倍，主要來自風力發(fā)電設(shè)施和太陽能發(fā)電設(shè)施。2019年1月，美國能源情報署(EIA)預測風能、太陽能和其他非水電可再生能源將成為未來兩年中增長最快的電力組合。但是這些能源具有間歇性，意味著電力公司需要儲存多余的電能，以便在太陽能和風能不充足時候釋放電能。這種需求正在增加儲能系統(tǒng)的部署，鋰離子電池儲能系統(tǒng)最終成為電力系統(tǒng)中重要組成部分。

幾十年來，抽水蓄能一直是美國主要大規(guī)模儲能技術(shù)。根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，抽水蓄能水電設(shè)施儲能容量目前占美國電網(wǎng)規(guī)模儲能容量的95%。但隨著效率和可靠性的提高以及生產(chǎn)成本的下降，鋰離子電池儲能系統(tǒng)部署量也在迅速上升。美國能源情報署(EIA)表示，它們占美國電網(wǎng)規(guī)模電池儲能系統(tǒng)容量80%以上，裝機容量從10年前數(shù)MW增加到2019年2月的866MW。

彭博新能源財經(jīng)公司于2019年3月發(fā)布的分析報告表明，自2012年以來，鋰離子電池儲能系統(tǒng)成本下降了76%，使其成本可以與天然氣發(fā)電廠競爭，調(diào)峰電廠在峰值期間運營以滿足電力需求。迄今為止，雖然電池儲能系統(tǒng)主要用于進行快速短暫的調(diào)整以維持容量，但包括佛羅里達州和加利福尼亞州在內(nèi)的多家公用事業(yè)公司正在更多部署2小時到4小時的鋰離子電池儲能系統(tǒng)。能源研究機構(gòu)Wood Mackenzie公司估計，從2018年到2019年，美國儲能市場規(guī)模將加倍增長，而2019年到2020年將增加兩倍。

據(jù)專家介紹，在未來5到10年，鋰離子電池儲能系統(tǒng)很可能成為主流儲能技術(shù)，并且不斷改進，可以存儲4至8小時電能。

但是，在可再生能源發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)需要滿足電網(wǎng)負荷需求的情況下，將需要更長時間的儲能系統(tǒng)，這將意味著鋰離子電池儲能系統(tǒng)目前不能滿足這種需求。需要采用其他儲能技術(shù)，例如液流電池和氫燃料電池，以及抽水蓄能和重力儲能。抽水蓄能的電力價格低廉，但建設(shè)成本高昂，并受限于地點和地形。而重力儲能系統(tǒng)可以使用多余電力提升重塊，在需要時降低能夠驅(qū)動渦輪機發(fā)電，雖然一些公司正在致力開發(fā)并吸引更多的投資，但這種儲能技術(shù)并沒有得到更多推廣。此外，由于鋰離子電池技術(shù)不斷改進，將使其在儲能可靠性、高效性、成本方面更具競爭力。

根據(jù)環(huán)境影響評估報告，截至2017年底，美國只部署了三個大型液流電池儲能系統(tǒng)，電網(wǎng)規(guī)模的氫氣儲能系統(tǒng)仍處于示范階段。美國政府正在為這一領(lǐng)域的一些研究工作提供資金，特別是美國能源高級研究計劃署(ARPA-E)提供了大力支持。而儲能新技術(shù)的大部分投資主要來自中國和韓國，并正在加大了研究力度。

目前尚不確定儲能成本是否會繼續(xù)下降以及將會下降多少。然而，世界各國為了實現(xiàn)無碳電力而做出的承諾，將為更加清潔可靠的電網(wǎng)部署越來越多儲能設(shè)施。