中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：持續(xù)時(shí)間超過 4 小時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在將大量可再生能源并入美國(guó)電網(wǎng)方面發(fā)揮重要作用，但自 2010 年以來(lái)，它僅占部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)的不到 10%。根據(jù)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室 (NREL) 的 一份新出版物，隨著冬季凈需求峰值的潛在轉(zhuǎn)變，這種情況可能會(huì)發(fā)生變化，
這項(xiàng)工作以 NREL 的多年儲(chǔ)能未來(lái)研究(SFS) 為基礎(chǔ)，該研究分析了到 2050 年儲(chǔ)能在維持美國(guó)電網(wǎng)彈性、靈活和低碳方面的基本作用。儲(chǔ)能未來(lái)研究確定了即使沒有旨在減少碳排放的新政策，時(shí)長(zhǎng)達(dá)到 6 至 10 小時(shí)的儲(chǔ)能數(shù)百GW的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)，
NREL 模型工程高級(jí)研究員兼主要作者 Paul Denholm 表示：“較長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能可能會(huì)帶來(lái)更好的電網(wǎng)彈性?！?“開發(fā)和部署更大的儲(chǔ)能空間有好處，無(wú)論其價(jià)值是能夠存儲(chǔ)更多的可再生能源還是滿足冬季能源需求。”
為什么4小時(shí)儲(chǔ)能成為首選
4小時(shí)儲(chǔ)能歷來(lái)非常適合美國(guó)炎熱的夏季，因?yàn)榇藭r(shí)需求高峰較短，并且儲(chǔ)能可以得到大量低成本太陽(yáng)能的補(bǔ)充。這導(dǎo)致市場(chǎng)鼓勵(lì)4小時(shí)的持續(xù)時(shí)間，同時(shí)也抑制更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。一些批發(fā)市場(chǎng)地區(qū)采取了固定的“四小時(shí)容量規(guī)則”，對(duì)至少4小時(shí)的儲(chǔ)能時(shí)間進(jìn)行充分補(bǔ)償。這意味著6小時(shí)的電池不會(huì)比4小時(shí)的電池獲得更多的收入。因此，2021 年和 2022 年新增儲(chǔ)能容量中約 40% 的持續(xù)時(shí)間恰好為 4 小時(shí)。
除了固定容量規(guī)則之外，雖然市場(chǎng)看重儲(chǔ)能存儲(chǔ)低成本的非高峰時(shí)段能源并在價(jià)格較高期間出售存儲(chǔ)能源的能力（也稱為時(shí)移或套利價(jià)值），但該持續(xù)時(shí)間超過四小時(shí)服務(wù)的增量?jī)r(jià)值較低。鋰離子電池的高價(jià)值主張和低存儲(chǔ)成本幾乎沒有為開發(fā)超過四小時(shí)的儲(chǔ)能提供經(jīng)濟(jì)動(dòng)力，特別是在夏季。
隨著冬季高峰的增加而增加價(jià)值
隨著極端天氣條件的增加以及我們?yōu)楦嗟慕ㄖ┡到y(tǒng)提供電力，冬季的高峰需求變得比夏季更加重要。冬季的需求高峰往往也更長(zhǎng)。在沒有太陽(yáng)能的夜間尤其如此。太陽(yáng)能的部署將加速該國(guó)大部分地區(qū)向冬季凈峰值的轉(zhuǎn)變，從而增加對(duì)長(zhǎng)時(shí)發(fā)展的激勵(lì)。美國(guó)的一些地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入冬季高峰。
丹霍姆說：“儲(chǔ)能可以幫助滿足冬季日益增長(zhǎng)的需求?！?“增加儲(chǔ)能還可以支持輸電和恢復(fù)能力，進(jìn)一步增加開發(fā)容量超過4個(gè)小時(shí)的儲(chǔ)能的價(jià)值?！?
改變長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的價(jià)值主張還意味著先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)并強(qiáng)調(diào)額外儲(chǔ)能容量的價(jià)值。各種技術(shù)（例如熱儲(chǔ)能或下一代壓縮空氣儲(chǔ)能）有可能達(dá)到與鋰離子電池相當(dāng)?shù)某杀竞透L(zhǎng)的使用壽命。新的電池儲(chǔ)能技術(shù)是另一個(gè)發(fā)展途徑。新興技術(shù)必須與鋰離子技術(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，該市場(chǎng)由于電動(dòng)汽車的普及而不斷增長(zhǎng)，這意味著這些新技術(shù)需要大規(guī)模部署。
丹霍姆說：“我們擁有有前途的技術(shù)，隨著發(fā)展，這些技術(shù)可以滿足冬季需求高峰并與鋰離子技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)?！?“電網(wǎng)的可靠性是我們的目標(biāo)——更大的儲(chǔ)能容量可以幫助我們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?！?
圖10 2022 年 ERCOT 冬季和夏季峰值形狀的比較顯示，向凈冬季峰值的過渡，相比太陽(yáng)能對(duì)夏季峰值影響，太陽(yáng)能影響導(dǎo)致更加平坦和更長(zhǎng)時(shí)間的冬季峰值。
