這是美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）在“儲(chǔ)能的未來(lái)”研究中的主要結(jié)論之一，這是一個(gè)由七部分組成的系列研究，最后一章的出版剛剛結(jié)束，指出了未來(lái)幾十年儲(chǔ)能發(fā)展的關(guān)鍵。

NREL進(jìn)行了它所描述的“未來(lái)情景的精細(xì)建模”，計(jì)算了晝夜電池儲(chǔ)能的價(jià)值——晝夜儲(chǔ)能（Diurnal Storage）定義為持續(xù)時(shí)間小于12小時(shí)的儲(chǔ)能，并包含對(duì)更長(zhǎng)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)解決方案的潛在需求。

最新的報(bào)告總結(jié)評(píng)估了前六期報(bào)告的一系列關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)，據(jù)該研究的首席研究員稱，最重要的結(jié)論是，即使在保守的情況下，儲(chǔ)能的部署也很有可能迅速增加，并且在四個(gè)主要的使用場(chǎng)景中給電網(wǎng)提供寶貴的工具。

“每個(gè)階段的研究都表明，儲(chǔ)能的浪潮即將到來(lái)，到2050年，美國(guó)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量至少增加5倍。總的來(lái)說(shuō)，我們發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能提供了巨大的價(jià)值，從更便捷的電網(wǎng)運(yùn)行模式到更廉價(jià)的機(jī)組熱啟動(dòng)再減少碳排放，” Nate Blair說(shuō)。

報(bào)告的八條研究?jī)?nèi)容

NREL強(qiáng)調(diào)了儲(chǔ)能對(duì)電網(wǎng)的許多潛在好處。從公認(rèn)的儲(chǔ)能對(duì)太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電的補(bǔ)充，即在沒(méi)有風(fēng)光的時(shí)候提供容量，到儲(chǔ)能在提高輸電基礎(chǔ)設(shè)施的利用率、提供調(diào)峰能力、運(yùn)行運(yùn)行備用方面的作用，再到分布式儲(chǔ)能在需求高峰期保護(hù)電網(wǎng)的潛力。

該研究的結(jié)論有以下八個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。

1. 儲(chǔ)能有望快速增長(zhǎng)

由于成本競(jìng)爭(zhēng)力的增加，儲(chǔ)能的部署將快速大幅增長(zhǎng)。在一系列方案中，NREL預(yù)測(cè)，從今天到2050年，美國(guó)的新增儲(chǔ)能容量在100GW到650GW之間。正如Nate Blair所提到的，即使是在保守的估計(jì)下，這將是2020年的23GW裝機(jī)容量的五倍增長(zhǎng)。

4-6小時(shí)的儲(chǔ)能將是最常見(jiàn)的，儲(chǔ)能將與可再生能源的增加共同推動(dòng)電網(wǎng)的脫碳化。

2. 儲(chǔ)能成本將繼續(xù)降低

短期內(nèi)，由于對(duì)鋰電池的需求上升與制造業(yè)上游供應(yīng)不匹配，幾年來(lái)電池儲(chǔ)能行業(yè)成本的下降受到了一定的挑戰(zhàn)。

然而，NREL表示，對(duì)電池需求的持續(xù)增長(zhǎng)，特別是電動(dòng)交通工具的需求，將推動(dòng)電池技術(shù)的發(fā)展和今后成本的繼續(xù)下降。

鋰離子電池可能會(huì)繼續(xù)主導(dǎo)裝機(jī)，但如果其他技術(shù)能在價(jià)格上與鋰電池有競(jìng)爭(zhēng)力的話，也可能會(huì)進(jìn)入部署階段。

3. 儲(chǔ)能可以提供穩(wěn)定的容量，推動(dòng)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的部署

雖然儲(chǔ)能可以為電網(wǎng)提供四個(gè)主要的價(jià)值，但在電力系統(tǒng)高峰期滿足負(fù)荷需求的能力，以及取代燃?xì)廨啓C(jī)和其他傳統(tǒng)發(fā)電作為可靠容量，這對(duì)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能全部潛力最為關(guān)鍵。

4. 儲(chǔ)能正在成為電網(wǎng)靈活性的一個(gè)很有競(jìng)爭(zhēng)力的來(lái)源

歷史上，儲(chǔ)能是使電網(wǎng)更加靈活性的最昂貴的方式之一。然而，儲(chǔ)能的成本已經(jīng)下降了許多，但其他電網(wǎng)靈活性來(lái)源的成本基本上沒(méi)有下降。根據(jù)NREL的說(shuō)法，儲(chǔ)能將是電網(wǎng)靈活性來(lái)源的一系列選擇之一，包括進(jìn)行需求側(cè)管理。

5. 儲(chǔ)能和太陽(yáng)能光伏是一個(gè)很好的互補(bǔ)

晝夜儲(chǔ)能和太陽(yáng)能之間存在著“高度協(xié)同關(guān)系”。在大多數(shù)地方，高峰需求發(fā)生在每天的中午和晚上，增加太陽(yáng)能光伏部署容量可以減少儲(chǔ)能提供可靠容量的時(shí)長(zhǎng)。

相反，隨著光伏部署的增加，晝夜儲(chǔ)能在高峰期提供電力容量的能力也會(huì)增加。風(fēng)電沒(méi)有一個(gè)通用的日常發(fā)電模式，這使得其與儲(chǔ)能的契合度有所降低。但NREL發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電和儲(chǔ)能之間仍然有很強(qiáng)的互補(bǔ)因素，但這種關(guān)系更加復(fù)雜。

6. 作為備用電源，建筑級(jí)儲(chǔ)能的部署將增加

NREL說(shuō)，在所有情況下，分布式電池儲(chǔ)能系統(tǒng)都有“巨大的經(jīng)濟(jì)潛力”。到2050年，從85GW到244GW、2小時(shí)持續(xù)時(shí)間的儲(chǔ)能（170GWh到490GWh）都有可能被部署，客戶的投資回報(bào)將決定這個(gè)數(shù)字是否達(dá)到下限或上限。

7. 隨著部署的增加，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)也將增加

目前，在美國(guó)許多地區(qū)，4小時(shí)的儲(chǔ)能時(shí)間被認(rèn)為足以滿足夏季高峰期的需要。然而，隨著儲(chǔ)能部署的增加，負(fù)荷的峰值將被拉長(zhǎng)到更長(zhǎng)的時(shí)間段，在這種情況下，需要更長(zhǎng)的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)來(lái)提供相同的可靠容量輸出。

8. 為了達(dá)到100%的清潔能源，需要有季節(jié)調(diào)節(jié)能力的儲(chǔ)能技術(shù)

研究模擬的主要方案顯示了如何在2050年之前實(shí)現(xiàn)低碳和高比例（80%）可再生能源的電網(wǎng)。然而，要達(dá)到100%的脫碳方案，可變的可再生能源（VRE）與晝夜存儲(chǔ)的搭配很可能是不夠的。季節(jié)性儲(chǔ)能 —— 持續(xù)時(shí)間為幾天，甚至幾周或幾個(gè)月——來(lái)自儲(chǔ)氫等技術(shù)，如果它們能在成本上更具有競(jìng)爭(zhēng)力，可以幫助推動(dòng)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)完全零碳化。