中國儲能網訊：長時儲能委員會（Long Duration Energy Storage Council） 首席執(zhí)行官 Julia Souder 發(fā)表文章，題目是：Net zero’s missing link: Long duration energy storage（凈零的缺失環(huán)節(jié)：長時儲能）。
隨著世界各國政府不斷提高發(fā)展可再生能源的雄心，在日本舉行的七國集團峰會上，成員國承諾到 2030 年將海上風電裝機容量增加 150吉瓦，并將太陽能裝機容量提高到 1太瓦，因此對靈活儲能解決方案的需求至關重要。
目前，全球許多電網和基礎設施都采用了短時儲能技術，但在安全性、儲能時間和預期生命周期價值方面存在局限性。長時儲能 (LDES) 可以幫助應對這些挑戰(zhàn)，同時為不同的行業(yè)和社區(qū)帶來一系列好處。
LDES 技術可以長時間儲存電力——從數小時、數天、數周、數月到季節(jié)性——以經濟、靈活、可靠和可持續(xù)的方式儲存風能、太陽能和其他清潔能源。許多 LDES 技術如今已經商業(yè)化，但要擴大到實現世界脫碳目標所需的水平，需要通過加速清潔能源轉型的支持性政策來充分發(fā)揮 LDES 的潛力。
LDES 為能源和熱力行業(yè)帶來多重好處。首先，LDES 使風能和太陽能每小時和季節(jié)性可調度，平衡可再生能源的可變性以匹配負載和需求。LDES 通過提供能源轉移服務減少對化石燃料發(fā)電廠的需求，即使在高負荷時期也能提供可靠和持續(xù)的電力，進一步促進低碳能源系統。實現全球社區(qū)脫碳， LDES 是一項必不可少的技術。
實現歐洲的可再生未來
歐盟委員會的 REPowerEU 計劃通過可再生能源的推廣、能源供應多樣化來保障歐洲的能源安全。根據目前的計劃，到 2030 年需要安裝 1.2TW 的可再生能源裝機，但這必須與儲能相結合，才能確保歐洲能源系統能夠有效運行。為了滿足可再生能源的快速增長，LDES 委員會估計到 2030 年歐洲將需要超過 200GW 的儲能。
雖然 REPowerEU 特別關注光伏、氫能和熱泵的使用，并為其部署設定目標，但它未能對 LDES 設立相應的目標。歐盟政策必須激勵多樣化的 LDES 技術，以滿足日內、多日和季節(jié)性存儲需求的范圍，提供歐盟滿足其多樣化系統需求所需的靈活性，才能成功過渡到凈零未來。
LDES：多種技術路徑
自 2019 年以來，政府和企業(yè)對 LDES 的投資承諾超過 580 億美元。然而，這僅代表LDES技術應用真正潛力的一小部分。LDES 委員會進行的研究表明，到 2040 年，通過部署 8太瓦 的 LDES，市場規(guī)模有可能達到 4 萬億美元，從而節(jié)省 5400 億美元的成本。
LDES 有大量的創(chuàng)新和多樣性技術，包括四種主要的 LDES 技術類型（機械、電化學、化學和熱）以及多種子技術類型。這使得 LDES 適用于許多不同的應用和地區(qū)，包括城市、農村還是偏遠系統，以及工業(yè)和島嶼能源網絡和各種類型的基礎設施。
LDES 的未來：在全球范圍內擴展 LDES 的挑戰(zhàn)、障礙和市場機會
盡管 發(fā)展LDES 有許多積極因素，但要創(chuàng)建所需的生態(tài)系統，仍需克服重重障礙。隨著世界各地電力和供熱系統中可再生能源比例的增加，LDES 將需要更快地部署以提供系統靈活性、可靠性和穩(wěn)定性。三個關鍵挑戰(zhàn)是：電力供需失衡加劇、輸電擁塞加劇以及系統慣性降低。
這些問題可以通過引入 LDES 多種技術來解決，從而在不同的時間跨度內為電力和熱力部門提供靈活性，使可再生能源能夠滿足持續(xù)的需求?？勺儼l(fā)電的起伏被拉平為一個持續(xù)的電源，在供應超過需求時通過 LDES 存儲清潔能源，并在需求超過供應時釋放清潔能源。
當前的輸電和配電規(guī)劃沒有包含 LDES 的技術應用，比如提供額外可靠性和靈活性的一系列輔助服務（黑啟動、負載跟蹤、同步慣性、頻率響應）。采用 LDES 的一個關鍵障礙是需要新的政策和法規(guī)。為了使 LDES 能夠在 2026 年及以后支持能源系統的脫碳，需要政策和市場信號來刺激擴大規(guī)模、投資和采用。
大多數氣候目標和現行政策都以 2030 年為目標，距離現在不到七年。為了真正實現經濟脫碳和減少排放，今天必須改變政策才有望滿足未來的需求。必須現在就開始擴大 LDES 價值和供應鏈以降低成本。
可以通過三種類型的政策支持LDES：長期市場信號、收入機制和直接技術支持。
長期市場信號為 LDES 提供了更安全的投資場景，因為它們提供了確定性和透明度，而更多的存儲容量目標戰(zhàn)略規(guī)劃和更清晰的采購目標將有助于將 LDES 納入電網規(guī)劃，確保滿足靈活性解決方案。碳定價和取消化石燃料補貼也有助于在未來幾十年為儲能技術創(chuàng)造公平的競爭環(huán)境。
收入機制對于提高客戶和投資者的項目財務可行性是必要的，差價合約、設置價格上下限和 24/7 購買力協議 (PPA) 也都可以用來實現這一目標。這些工具提供了確保 LDES 得到補償并提供財務回報的確定性。
另一種工具是可再生能源的小時級核算，而 LDES 可以提供相應的靈活性、安全性和可靠性。目前，按年計算供需的按生產量付費的可再生能源購電協議僅實現了承購商實際用電量的 40-70% 脫碳，同時使承購商面臨市場價格波動風險。未來，隨著可再生能源在全球發(fā)電容量中所占份額越來越大，24/7 清潔 PPA 提供了一種更精確的供需匹配方式。
最后，需要直接技術支持來加快公私合作伙伴關系，提供政府投資，并擴大需求和有針對性的招標以加速創(chuàng)新和交付。這對于驗證需求并確保創(chuàng)新和現有技術能夠擴展以滿足不斷增長的需求和所有經濟體脫碳至關重要。
LDES 可以引領能源轉型
監(jiān)管機構和政策制定者應該立即采取行動支持清潔能源轉型。通過在現有政策和目標的基礎上增加具體的 LDES 目標，可以制定強有力的政策來支持長期儲能技術的采購和規(guī)?；?。
通過實現這些目標并通過適當的投資、政策支持和激勵措施，LDES 成為當今可用的商業(yè)解決方案，產生巨大的環(huán)境和經濟效益，創(chuàng)造了成本最優(yōu)的凈零能源系統，造福于世界各地的社區(qū)。
