储能部署快速增长将使可再生能源在美国电网中占有更高份额

中国储能网讯：美国在未来部署的储能装机容量有望快速增长，到2050年，将有130GW到680GW储能系统能够整合在美国电网中。  

这是美国国家可再生能源实验室(NREL)在“储能未来研究”主要的预测结果之一。该研究由七个部分组成，该实验室日前发布了名为《未来几十年的关键体会》的最后一个研究报告。

持续时间为4小时的电池储能系统在很大程度上被视为在美国大部分地区增加储能容量的关键

美国国家可再生能源实验室(NREL)进行了其所描述的“未来发展情景的高清晰度建模”，计算了昼间电池储能系统的价值（其定义是持续时间小于12小时的储能系统）以及对持续时间更长储能解决方案的潜在需求。  

该实验室首席研究员Nate Blair指出，“储能未来研究”得出最重要的结论是，即使在保守的参考案例情景下，美国储能部署也很有可能迅速增加，从而为四个主要用例的电网提供有价值的工具。  

他说，“研究的每个阶段都表明潜在的储能部署浪潮即将到来，到2050年，美国的储能装机容量将至少增加五倍以上。总体而言，我们发现储能系统提供了巨大的价值，从更容易的电网运营到成本更低的热启动，再到显著地减少碳排放。”  

“储能未来研究”的8个关键体会

美国国家可再生能源实验室(NREL)强调了储能系统为电网带来的许多好处。从其与太阳能和风力发电的互补性，到没有阳光或风力不足的时候提供充足的电力，再到提高输电基础设施利用率，以及提供峰值容量或在运营储备方面的作用，再到分布式储能系统的潜力，以保护电网在峰值需求期间免受供电压力。  

该研究的结论包含以下8个关键体会：  

（1）储能部署有望实现快速增长  

由于具有成本竞争力，储能部署将快速并且显著地增长。美国国家可再生能源实验室(NREL)在一系列场景建模中预测，从现在到2050年，美国累计部署的储能系统装机容量将在100GW到650GW。正如Nate Blair所说，即使在较低的范围内，这也将比到2020年累计部署的23GW高出五倍以上。  

持续时间为4～6小时储能系统将是最常见的储能部署，储能系统将推动电网的脱碳以及可再生能源装机容量的增长。  

（2）储能成本下降将会持续  

人们可能关注到，电池储能系统的成本多年来一直下降的趋势在一定程度上受到锂离子电池需求上升与制造与上游供应之间不匹配的影响。  

然而研究报告指出，电池需求的持续增长（尤其是电动汽车对电池的需求），将在未来推动电池技术的发展和成本的下降。  

锂离子电池仍继续成为电池储能系统的主流技术，但其他电池技术也可能会改进并可能有部署机会，如果能够证明在价格上与锂离子电池相比更具竞争力的话。  

（3）储能系统可以提供稳定的容量，推动具有成本竞争力的部署  

虽然储能系统可以为电网提供四种主要价值来源，但它是在电力系统峰值期间满足需求并取代燃气轮机和其他传统发电设施的能力，这对于实现储能系统的全部潜力至关重要。  

（4）储能系统正在成为电网灵活性的竞争来源  

从历史上看，储能系统是使电网更加灵活的成本最高昂的方法之一。然而，虽然储能系统的成本有所下降，但其他灵活性来源的成本基本上没有下降。尽管如此，储能系统仍然是能够而且应该部署的灵活性选项之一，其中包括电力使用的需求侧管理。  

（5）储能系统与太阳能发电设施相辅相成  

昼间储能与太阳能发电设施之间存在高度协同的关系。在每天中午和晚上出现峰值需求的大多数地区，增加太阳发电设施的部署可以缩短储能系统所需的持续时间。

与此相反，随着部署的太阳能发电设施装机容量的增加，昼间储能在峰值需求期间提供电力的能力也在增加。风力发电缺乏一致的发电模式使其不太适合配套部署储能系统。研究发现，风力发电和储能系统之间肯定有很强的互补性，但这种关系更为复杂。  

（6）作为备用电源，分布式储能部署将会增加

美国国家可再生能源实验室(NREL)表示，在各种情况下，部署分布式电池储能系统都具有巨大的投资潜力。到2050年，可能部署85GW到244GW的持续时间为两小时储能系统（170GWh到490GWh），客户的投资回报和投资回报决定是否达到下限或上限。

（7）随着部署的增加，储能系统持续时间也会增加

目前，持续时间为4小时储能系统已被确定为足以满足美国许多地区的夏季峰值需求。但是，随着储能部署的增加，净峰值负载期会延长到更长的时间。在这种情况下，需要更长的持续时间以提供类似价值的固定容量。  

（8）要达到100%清洁能源，需要季节性储能技术  

建模的主要场景显示了如何启用低碳和高可再生能源电网，到2050年将达到80%。然而，要实现100%脱碳目标，只部署可再生能源与昼间储能是不够的，需要氢能设施等季节性储能系统（持续时间长数天，甚至数周或数月可以帮助推动电网实现完全无碳化，特别是如果能够具有成本竞争力的话）。