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根據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室 (NREL) 最新發(fā)布的一份報(bào)告，能源存儲(chǔ)能夠存儲(chǔ)太陽能和風(fēng)力發(fā)電廠的多余發(fā)電量，這意味著它可以在最需要的時(shí)候?yàn)槟茉唇M合做出貢獻(xiàn)，即使在最保守的可變可再生能源情景中也是如此部署。

“廣泛部署儲(chǔ)能對(duì)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的影響”是NREL 發(fā)布的未來儲(chǔ)能研究系列第六份報(bào)告，該報(bào)告于本月早些時(shí)候發(fā)布并且免費(fèi)提供。（文章末尾有提供獲?。?br />
NREL 研究人員為到 2050 年可能的儲(chǔ)能部署建模了一系列情景，包括參考案例、低成本電池情景、低成本太陽能光伏、高天然氣成本結(jié)合低成本電池和零碳情景。

在參考案例中，到 2050 年，電網(wǎng)上的儲(chǔ)能量也從目前安裝的約 23GW 上升到 213GW——盡管鋰離子電池裝機(jī)在增速上占相當(dāng)大的比例，但是現(xiàn)在還是抽水蓄能占大部分。

在低成本電池情景中，這一數(shù)字上升至 384GW / 1,792GWh。

在零碳情景中高達(dá) 932GW / 6,097GWh。

儲(chǔ)能可以服務(wù)的多種應(yīng)用，從輔助電網(wǎng)服務(wù)到能源套利和容量存儲(chǔ)服務(wù)，都能發(fā)揮積極作用，但隨著電網(wǎng)向更高的可再生能源滲透率邁進(jìn)，能源套利和容量存儲(chǔ)的價(jià)值將得到更重要的凸顯。

儲(chǔ)能作為一種峰值容量資產(chǎn)——存儲(chǔ)在可再生能源便宜且豐富的時(shí)期產(chǎn)生的能量，然后在需求高時(shí)將其輸出到電網(wǎng)——是一種特別有價(jià)值的應(yīng)用，并且在未來將變得更加有價(jià)值。

同樣重要的是要注意，增加儲(chǔ)能部署可以降低化石燃料發(fā)電機(jī)的使用頻率，避免火力發(fā)電廠啟動(dòng)帶來的污染對(duì)居住在火力發(fā)電廠附近的公眾健康產(chǎn)生影響。


圖片：NREL 未來儲(chǔ)能研究

每天每個(gè)小時(shí)的能量存儲(chǔ)利用建模。儲(chǔ)能緊隨峰值需求，包括隨著太陽能變得更多或更少可用而發(fā)生變化。

事實(shí)上，儲(chǔ)能可以提高幾乎所有發(fā)電資產(chǎn)的效率：提高太陽能和風(fēng)力發(fā)電廠的利用率，這些發(fā)電廠以低邊際成本生產(chǎn)能源，而對(duì)熱力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生相反的影響。

NREL 的研究人員發(fā)現(xiàn)，與光伏的協(xié)同作用比風(fēng)能更一致，因?yàn)樘柲艿娜粘Ｉa(chǎn)情況更可預(yù)測(cè)。風(fēng)能發(fā)電的預(yù)測(cè)更加難一些，這使得整合變得更加棘手。

NREL 的專家承認(rèn)，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行建模并考慮更高的存儲(chǔ)和可再生能源部署是一項(xiàng)復(fù)雜的業(yè)務(wù)，使用這些資源來平衡電網(wǎng)也是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，但這是可行的。

“我們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn)，具有大容量?jī)?chǔ)能的未來能源系統(tǒng)可以成功地實(shí)現(xiàn) 24/7 負(fù)載平衡。最重要的是，我們發(fā)現(xiàn)具有高水平儲(chǔ)能的電力系統(tǒng)通過存儲(chǔ)其他未使用的可再生能源來取代其他來源的昂貴發(fā)電，可以更有效地運(yùn)行，”該研究的首席研究員 Jennie Jorgenson 說。

該研究的重點(diǎn)是部署持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 12 小時(shí)的儲(chǔ)能，NREL 團(tuán)隊(duì)表示，進(jìn)一步研究更長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)的作用可能會(huì)有好處。它還指出，儲(chǔ)能和輸電基礎(chǔ)設(shè)施之間的關(guān)系很復(fù)雜，需要進(jìn)一步研究。

作為峰值容量資產(chǎn)，對(duì)儲(chǔ)能的主要需求將在全年保持一致，但在電網(wǎng)承受其最高峰需求時(shí)，約 10 小時(shí)的儲(chǔ)能將是最有價(jià)值的。隨著更多以化石燃料為燃料的調(diào)峰發(fā)電退役，該價(jià)值也在增長(zhǎng)。

NREL 的報(bào)告方法包括使用實(shí)驗(yàn)室的旗艦電力部門容量規(guī)劃模型，稱為區(qū)域能源部署系統(tǒng) (ReEDS)，并將其與能源市場(chǎng)模擬和預(yù)測(cè)軟件 PLEXOS 相結(jié)合。

ReEDS 可公開獲得，以幫助建模和分析社區(qū)。

NREL 的 Jennie Jorgenson 表示，儲(chǔ)能技術(shù)“在電力系統(tǒng)最需要能源和容量的高峰需求期間的關(guān)鍵作用”在“到 2050 年的所有情景和年份”保持一致。

原標(biāo)題：大容量長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能可助力未來電網(wǎng)負(fù)載平衡