為了幫助可以為電網(wǎng)供電10小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，美國(guó)能源部日前啟動(dòng)了一項(xiàng)耗資5.05億美元的四年期計(jì)劃。該計(jì)劃旨在降低儲(chǔ)能部署障礙，并為用戶側(cè)試點(diǎn)項(xiàng)目以及大型公用事業(yè)規(guī)模的示范項(xiàng)目的部署提供支持。
美國(guó)能源部于5月12日宣布了這項(xiàng)計(jì)劃，該計(jì)劃將利用其機(jī)構(gòu)、研究實(shí)驗(yàn)室和行業(yè)的專有儲(chǔ)能技術(shù)，以更低的成本在陽(yáng)光和風(fēng)力不足時(shí)提供電力。
一位儲(chǔ)能業(yè)務(wù)分析師表示，要使長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)揮重要作用，不僅要像太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電那樣大幅降低成本，而且在電網(wǎng)中必須增加更多的可再生能源。此外，無(wú)論儲(chǔ)能系統(tǒng)多久一次向電網(wǎng)供電，市場(chǎng)都必須提供足夠的補(bǔ)償。
美國(guó)能源部部長(zhǎng)JenniferGranholm日前在宣布該計(jì)劃時(shí)表示，美國(guó)能源部最新發(fā)布的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能計(jì)劃旨在為社區(qū)建立供電彈性，最大限度地減少電網(wǎng)中斷，并幫助實(shí)現(xiàn)美國(guó)政府制定的目標(biāo)，即到2035年采用100%清潔能源。
鋰離子電池如今在儲(chǔ)能領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，但迄今為止其持續(xù)時(shí)間僅限于兩到四個(gè)小時(shí)。行業(yè)分析師和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商表示，為了保持美國(guó)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，尤其是在極端天氣期間，需要更長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
新興的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)與太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電的資源密不可分。然而，調(diào)研機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司全球儲(chǔ)能主管Dan Shreve表示，如今，包括水電在內(nèi)的美國(guó)可再生能源僅占總發(fā)電量的20%左右，需要提高份額。因此，美國(guó)能源部宣布新計(jì)劃的時(shí)機(jī)恰到好處，因?yàn)樵试S初創(chuàng)公司將他們的各種技術(shù)應(yīng)用到該領(lǐng)域，并展示其確保在需要時(shí)為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)做好準(zhǔn)備的能力。
Shreve表示，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能具有獨(dú)特的機(jī)會(huì)，可以平衡更高水平的可再生能源滲透率，而不必過(guò)度建設(shè)發(fā)電設(shè)施，還可以緩解一些輸電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
有幾種新興技術(shù)有望提供長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，但商業(yè)化運(yùn)營(yíng)取決于成本的接受性。
麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系教授Yang Shao Horn說(shuō)：“存儲(chǔ)10小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間電力的挑戰(zhàn)都?xì)w結(jié)為運(yùn)營(yíng)成本。鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在市場(chǎng)上很難被擊敗，因?yàn)樗梢钥焖俅笠?guī)模制造。”
她還表示，預(yù)計(jì)電動(dòng)汽車中鋰離子電池的持續(xù)激增將帶來(lái)巨大的儲(chǔ)能潛力，其增長(zhǎng)速度是電網(wǎng)中電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的十倍。
美國(guó)能源部上周宣布將投入5億美元，并于去年7月宣布了“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能”計(jì)劃，力爭(zhēng)到2030年前將長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能成本降低到0.05美元/kWh。
Shreve表示，現(xiàn)在判斷其將成本降低90%的目標(biāo)是否現(xiàn)實(shí)還為時(shí)過(guò)早，但風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電價(jià)格的大幅下跌是樂(lè)觀的一個(gè)原因。
Shreve說(shuō)，“有許多先例表明，技術(shù)進(jìn)步可以在總部署成本上迅速發(fā)展，如果有人在10到15年之前詢問(wèn)行業(yè)專家風(fēng)能和太陽(yáng)能的價(jià)格，我認(rèn)為他很難想像如今已經(jīng)降低這么低的程度。”
ShaoHorn說(shuō)，除了具有充放電雙向功能的電動(dòng)汽車之外，其他長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能候選者還包括鈉離子電池，可以替換鋰離子電池，而且鈉的供應(yīng)也很廣泛，自從俄烏沖突以來(lái)，鋰的價(jià)格已經(jīng)飆升了七倍。鈉電池目前缺乏鋰的能量密度，但技術(shù)開發(fā)正幫助其迎頭趕上。
其他長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能候選者包括釩液流電池和燃料電池。商業(yè)化的成功還要求上線運(yùn)營(yíng)的各種儲(chǔ)能技術(shù)能夠盈利。
Shreve強(qiáng)調(diào)，美國(guó)能源部的資金不僅應(yīng)該支持技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，還應(yīng)該讓開發(fā)人員更好地了解關(guān)鍵的商業(yè)運(yùn)營(yíng)，幫助制定市場(chǎng)機(jī)制，使長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在電網(wǎng)上生存和持續(xù)發(fā)展。
此外，美國(guó)能源部要求在6月16日之前就其計(jì)劃的最佳實(shí)施以及電化學(xué)、機(jī)械能、熱儲(chǔ)能技術(shù)組合的資格要求提供意見。
