談到真正具有變革性的能源技術(shù)，儲(chǔ)能應(yīng)該列在短名單上。雖然現(xiàn)在感覺好像從來(lái)沒有任何好消息，但能量存儲(chǔ)正在打破記錄，滿足里程碑，并撰寫自己的好消息。
由于其諸多好處，各州，公用事業(yè)公司甚至大公司都越來(lái)越有興趣投資儲(chǔ)能。立法者也對(duì)能源儲(chǔ)存所帶來(lái)的機(jī)遇感興趣。美國(guó)眾議院能源和商務(wù)委員會(huì)已宣布其“Powering America”聽證會(huì)系列中的最新一期：7月18日星期三，能源儲(chǔ)存在國(guó)家電力系統(tǒng)中的作用。國(guó)會(huì)議員將研究大規(guī)模能源的增長(zhǎng)情況在美國(guó)存儲(chǔ)，能量存儲(chǔ)為電網(wǎng)提供的獨(dú)特可靠性屬性，以及批發(fā)電力市場(chǎng)內(nèi)能量存儲(chǔ)的使用和影響。
存儲(chǔ)為我們提供了一個(gè)與可再生能源合作的絕佳機(jī)會(huì)，以建立更清潔，更有效的電網(wǎng)。它可以提供靈活性，以滿足不斷變化的用電模式; 補(bǔ)充可再生能源，促進(jìn)更大的增長(zhǎng)和更快速的碳排放減少; 并在災(zāi)難面前提供應(yīng)急電源。
看到聯(lián)邦代表討論儲(chǔ)能問(wèn)題令人興奮。從為有針對(duì)性的研究和開發(fā)計(jì)劃提供資金到提供部署激勵(lì)措施，考慮他們可以采取的各種行動(dòng)以利用巨大的能源存儲(chǔ)增長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)脫碳電網(wǎng)符合他們的最佳利益(和我們的利益)。
許多形狀和尺寸
有許多方法可以儲(chǔ)存能量，從明顯的電化學(xué)技術(shù) - 如鋰離子電池 - 到不太知名的，如抽水蓄能水電和壓縮空氣存儲(chǔ)。不同的技術(shù)各有其自身的優(yōu)勢(shì) - 使它們能夠明顯地融入我們的電網(wǎng) - 我們有很多方式來(lái)描述它們，包括充電持續(xù)時(shí)間，能量密度，比能量，功率容量，能量容量，以及列表繼續(xù)。
的量 1)的功率容量，它是電功率，該資源可以在給定的時(shí)刻提供，以瓦特(W)，千瓦(kW)等測(cè)量，和2：能量?jī)?chǔ)存是在兩個(gè)主要方面測(cè)量)能量容量，反映了完全充電的存儲(chǔ)資源在完全耗盡之前可以提供其最大功率的時(shí)間長(zhǎng)度，以瓦特小時(shí)(Wh)，千瓦時(shí)(kWh)等來(lái)衡量。這兩個(gè)指標(biāo)突出顯示存儲(chǔ)可以提供的兩種不同服務(wù)：從高功率容量但低持續(xù)時(shí)間(可以抵消短期持續(xù)峰值需求)到具有較低功率容量的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)資源，這可能更適合于更多季節(jié)性電力需求差異。
部署突然暴亂和成本直線下降
全球能源儲(chǔ)存市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。2017年第一季度，美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)創(chuàng)下新紀(jì)錄，新增存儲(chǔ)容量為234兆瓦時(shí)(MWh)。預(yù)計(jì) 2016年至2024年美國(guó)市場(chǎng)將增長(zhǎng)80倍以上 - 從1千兆瓦時(shí)(GWh)增加到81千兆瓦時(shí)。這相當(dāng)于2024年大約200萬(wàn)個(gè)典型的電動(dòng)車電池連接到電網(wǎng)。
隨著更多存儲(chǔ)的不斷建立，成本直線下降。大型鋰離子電池在2015年至2017年間價(jià)格下降了50%，使電網(wǎng)規(guī)模的存儲(chǔ)項(xiàng)目快速增長(zhǎng) - 價(jià)格驚人地低。
例如，去年，位于亞利桑那州Tuscon的Tuscon電力公司簽署了一項(xiàng)電力購(gòu)買協(xié)議(PPA)，用于100兆瓦的太陽(yáng)能電池和30兆瓦(120兆瓦時(shí))的存儲(chǔ)，每兆瓦時(shí)不到45美元。就平均發(fā)電成本而言，這比新的天然氣工廠便宜。
國(guó)家和聯(lián)邦政策的作用
儲(chǔ)能為電網(wǎng)提供靈活性和其他關(guān)鍵服務(wù)，聯(lián)邦政策應(yīng)確保這些服務(wù)得到適當(dāng)補(bǔ)償。聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)最近發(fā)布的一項(xiàng)訂單旨在將美國(guó)批發(fā)能源市場(chǎng)與發(fā)電機(jī)和其他電網(wǎng)資源平等地開放。FERC的第841號(hào)訂單可能會(huì)導(dǎo)致在全國(guó)范圍內(nèi)部署額外的7 GW存儲(chǔ)空間，如果各州超出訂單范圍并同時(shí)補(bǔ)償存儲(chǔ)資源的傳輸，分配和客戶利益，Brattle估計(jì)存儲(chǔ)容量可能增加到更高達(dá)到50吉瓦 - 一起展示了聯(lián)邦政策在釋放這種變革資源方面發(fā)揮的巨大作用。
各州和公用事業(yè)公司正以類似的方式推動(dòng)市場(chǎng)向前推進(jìn)儲(chǔ)能。五個(gè)州現(xiàn)在有儲(chǔ)能要求：
新澤西州到2030年的目標(biāo)是2,000兆瓦，
到2025年紐約為1,500兆瓦(到2030年可能為3,000兆瓦)，
到2020年MA目標(biāo)為200兆瓦時(shí)，
到2020年，俄勒岡州的目標(biāo)是5兆瓦時(shí)
到2020年，CA的目標(biāo)是1,325兆瓦的公用事業(yè)規(guī)模和500兆瓦的電力(在家庭和企業(yè)中)。
美國(guó)的公用事業(yè)公司也越來(lái)越傾向于在其資源計(jì)劃和采購(gòu)中使用能源存儲(chǔ)：
加利福尼亞州的PG&E剛剛要求批準(zhǔn)用世界上最大的電池項(xiàng)目取代3個(gè)天然氣工廠，因?yàn)樵谶@個(gè)規(guī)模上，建造存儲(chǔ)可能比運(yùn)營(yíng)天然氣工廠更便宜。Navigant研究分析師指出，這可能是“迄今為止全球最大的公用事業(yè)，非水電，儲(chǔ)存項(xiàng)目”。
Xcel Energy Colorado已要求公用事業(yè)委員會(huì)增加275兆瓦的電池存儲(chǔ)容量，以便能夠存儲(chǔ)來(lái)自太陽(yáng)能的電力，并在太陽(yáng)光照射時(shí)使用。
在內(nèi)華達(dá)州，NV Energy發(fā)出了 增加330兆瓦新可再生能源項(xiàng)目的提案請(qǐng)求，該項(xiàng)目可能首次包括電池存儲(chǔ)。
展望未來(lái)
適當(dāng)?shù)闹莺吐?lián)邦政策，包括聯(lián)邦研發(fā)投資，將繼續(xù)降低成本，提高成熟技術(shù)的性能，并開發(fā)其他類型的存儲(chǔ)，這些存儲(chǔ)有可能更有效地滿足不斷發(fā)展的電網(wǎng)的需求。
但是，政策和市場(chǎng)結(jié)構(gòu)需要精心設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)。最近的分析表明，成本優(yōu)化的儲(chǔ)存操作可能導(dǎo)致排放增加，特別是在煤炭重的地區(qū)。這種情況僅在近期才會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)閺拈L(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，儲(chǔ)存將促進(jìn)可再生能源的更大增長(zhǎng)，這反過(guò)來(lái)將導(dǎo)致儲(chǔ)存業(yè)務(wù)減少排放。此外，近期排放問(wèn)題不是能源儲(chǔ)存固有的問(wèn)題，而是市場(chǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。如果市場(chǎng)考慮了排放成本，存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)商將受到激勵(lì)，以避免以增加排放的方式運(yùn)營(yíng) - 這可能會(huì)對(duì)與存儲(chǔ)相關(guān)的排放產(chǎn)生重大影響。
此外，我們需要在全系列能源存儲(chǔ)方面進(jìn)行大量投資，以允許多種技術(shù)克服市場(chǎng)障礙，更有效，更經(jīng)濟(jì)地滿足我們的需求。聯(lián)邦在研發(fā)方面的投資至關(guān)重要，因?yàn)樗鼘⒗^續(xù)降低成本，提高鋰離子電池，鉛酸電池和液流電池的性能。此外，對(duì)長(zhǎng)期存儲(chǔ)解決方案的研究有可能在更大規(guī)模上實(shí)現(xiàn)變革。滿足日常，月度甚至季節(jié)性需求變化的能力構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)，需要在研發(fā)方面進(jìn)行大量有針對(duì)性的投資。
很高興看到最近的公告試圖解決這一挑戰(zhàn)。ARPA-E(高級(jí)研究計(jì)劃局 - 能源)最近宣布了一項(xiàng)融資機(jī)會(huì)“電力存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間增加(DAYS)”計(jì)劃，以尋求新的長(zhǎng)期儲(chǔ)能技術(shù)。私人投資者也在加緊上漲。微軟公司聯(lián)合創(chuàng)始人比爾蓋茨和其他億萬(wàn)富翁領(lǐng)導(dǎo)的10億美元能源基金將能源存儲(chǔ)技術(shù)作為其首批投資，具有重要的未開發(fā)潛力是有意義的。。一項(xiàng)投資正在尋找泵送水力發(fā)電的新方法，第二項(xiàng)是尋求開發(fā)新的電池化學(xué)品 - 兩種完全不同的儲(chǔ)能方法。這些和其他舉措是儲(chǔ)能的積極步驟，但是可以而且應(yīng)該做更多的工作來(lái)充分利用這一重要技術(shù)。
