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美國在未來部署的儲能裝機容量有望快速增長，到2050年，將有130GW到680GW儲能系統(tǒng)能夠整合在美國電網中。

這是美國國家可再生能源實驗室(NREL)在“儲能未來研究”主要的預測結果之一。該研究由七個部分組成，該實驗室日前發(fā)布了名為《未來幾十年的關鍵體會》的最后一個研究報告。

持續(xù)時間為4小時的電池儲能系統(tǒng)在很大程度上被視為在美國大部分地區(qū)增加儲能容量的關鍵

美國國家可再生能源實驗室(NREL)進行了其所描述的“未來發(fā)展情景的高清晰度建?！保嬎懔藭冮g電池儲能系統(tǒng)的價值（其定義是持續(xù)時間小于12小時的儲能系統(tǒng)）以及對持續(xù)時間更長儲能解決方案的潛在需求。

該實驗室首席研究員Nate Blair指出，“儲能未來研究”得出最重要的結論是，即使在保守的參考案例情景下，美國儲能部署也很有可能迅速增加，從而為四個主要用例的電網提供有價值的工具。

他說，“研究的每個階段都表明潛在的儲能部署浪潮即將到來，到2050年，美國的儲能裝機容量將至少增加五倍以上?？傮w而言，我們發(fā)現儲能系統(tǒng)提供了巨大的價值，從更容易的電網運營到成本更低的熱啟動，再到顯著地減少碳排放?！?/p>

“儲能未來研究”的8個關鍵體會

美國國家可再生能源實驗室(NREL)強調了儲能系統(tǒng)為電網帶來的許多好處。從其與太陽能和風力發(fā)電的互補性，到沒有陽光或風力不足的時候提供充足的電力，再到提高輸電基礎設施利用率，以及提供峰值容量或在運營儲備方面的作用，再到分布式儲能系統(tǒng)的潛力，以保護電網在峰值需求期間免受供電壓力。

該研究的結論包含以下8個關鍵體會：

（1）儲能部署有望實現快速增長

由于具有成本競爭力，儲能部署將快速并且顯著地增長。美國國家可再生能源實驗室(NREL)在一系列場景建模中預測，從現在到2050年，美國累計部署的儲能系統(tǒng)裝機容量將在100GW到650GW。正如Nate Blair所說，即使在較低的范圍內，這也將比到2020年累計部署的23GW高出五倍以上。

持續(xù)時間為4～6小時儲能系統(tǒng)將是最常見的儲能部署，儲能系統(tǒng)將推動電網的脫碳以及可再生能源裝機容量的增長。

（2）儲能成本下降將會持續(xù)

人們可能關注到，電池儲能系統(tǒng)的成本多年來一直下降的趨勢在一定程度上受到鋰離子電池需求上升與制造與上游供應之間不匹配的影響。

然而研究報告指出，電池需求的持續(xù)增長（尤其是電動汽車對電池的需求），將在未來推動電池技術的發(fā)展和成本的下降。

鋰離子電池仍繼續(xù)成為電池儲能系統(tǒng)的主流技術，但其他電池技術也可能會改進并可能有部署機會，如果能夠證明在價格上與鋰離子電池相比更具競爭力的話。

（3）儲能系統(tǒng)可以提供穩(wěn)定的容量，推動具有成本競爭力的部署

雖然儲能系統(tǒng)可以為電網提供四種主要價值來源，但它是在電力系統(tǒng)峰值期間滿足需求并取代燃氣輪機和其他傳統(tǒng)發(fā)電設施的能力，這對于實現儲能系統(tǒng)的全部潛力至關重要。

（4）儲能系統(tǒng)正在成為電網靈活性的競爭來源

從歷史上看，儲能系統(tǒng)是使電網更加靈活的成本最高昂的方法之一。然而，雖然儲能系統(tǒng)的成本有所下降，但其他靈活性來源的成本基本上沒有下降。盡管如此，儲能系統(tǒng)仍然是能夠而且應該部署的靈活性選項之一，其中包括電力使用的需求側管理。

（5）儲能系統(tǒng)與太陽能發(fā)電設施相輔相成

晝間儲能與太陽能發(fā)電設施之間存在高度協(xié)同的關系。在每天中午和晚上出現峰值需求的大多數地區(qū)，增加太陽發(fā)電設施的部署可以縮短儲能系統(tǒng)所需的持續(xù)時間。

與此相反，隨著部署的太陽能發(fā)電設施裝機容量的增加，晝間儲能在峰值需求期間提供電力的能力也在增加。風力發(fā)電缺乏一致的發(fā)電模式使其不太適合配套部署儲能系統(tǒng)。研究發(fā)現，風力發(fā)電和儲能系統(tǒng)之間肯定有很強的互補性，但這種關系更為復雜。

（6）作為備用電源，分布式儲能部署將會增加

美國國家可再生能源實驗室(NREL)表示，在各種情況下，部署分布式電池儲能系統(tǒng)都具有巨大的投資潛力。到2050年，可能部署85GW到244GW的持續(xù)時間為兩小時儲能系統(tǒng)（170GWh到490GWh），客戶的投資回報和投資回報決定是否達到下限或上限。

（7）隨著部署的增加，儲能系統(tǒng)持續(xù)時間也會增加

目前，持續(xù)時間為4小時儲能系統(tǒng)已被確定為足以滿足美國許多地區(qū)的夏季峰值需求。但是，隨著儲能部署的增加，凈峰值負載期會延長到更長的時間。在這種情況下，需要更長的持續(xù)時間以提供類似價值的固定容量。

（8）要達到100%清潔能源，需要季節(jié)性儲能技術

建模的主要場景顯示了如何啟用低碳和高可再生能源電網，到2050年將達到80%。然而，要實現100%脫碳目標，只部署可再生能源與晝間儲能是不夠的，需要氫能設施等季節(jié)性儲能系統(tǒng)（持續(xù)時間長數天，甚至數周或數月可以幫助推動電網實現完全無碳化，特別是如果能夠具有成本競爭力的話）。