中國儲能網(wǎng)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(tuán)峰會上，成員國承諾到 2030 年將海上風(fēng)電裝機(jī)容量增加 150吉瓦，并將太陽能裝機(jī)容量提高到 1太瓦，因此對靈活儲能解決方案的需求至關(guān)重要。
目前，全球許多電網(wǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施都采用了短時儲能技術(shù)，但在安全性、儲能時間和預(yù)期生命周期價值方面存在局限性。長時儲能 (LDES) 可以幫助應(yīng)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(shù)可以長時間儲存電力——從數(shù)小時、數(shù)天、數(shù)周、數(shù)月到季節(jié)性——以經(jīng)濟(jì)、靈活、可靠和可持續(xù)的方式儲存風(fēng)能、太陽能和其他清潔能源。許多 LDES 技術(shù)如今已經(jīng)商業(yè)化，但要擴(kuò)大到實(shí)現(xiàn)世界脫碳目標(biāo)所需的水平，需要通過加速清潔能源轉(zhuǎn)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(fēng)能和太陽能每小時和季節(jié)性可調(diào)度，平衡可再生能源的可變性以匹配負(fù)載和需求。LDES 通過提供能源轉(zhuǎn)移服務(wù)減少對化石燃料發(fā)電廠的需求，即使在高負(fù)荷時期也能提供可靠和持續(xù)的電力，進(jìn)一步促進(jìn)低碳能源系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)全球社區(qū)脫碳， LDES 是一項必不可少的技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)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(yīng)多樣化來保障歐洲的能源安全。根據(jù)目前的計劃，到 2030 年需要安裝 1.2TW 的可再生能源裝機(jī)，但這必須與儲能相結(jié)合，才能確保歐洲能源系統(tǒng)能夠有效運(yùn)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(guān)注光伏、氫能和熱泵的使用，并為其部署設(shè)定目標(biāo)，但它未能對 LDES 設(shè)立相應(yīng)的目標(biāo)。歐盟政策必須激勵多樣化的 LDES 技術(shù)，以滿足日內(nèi)、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(tǒng)需求所需的靈活性，才能成功過渡到凈零未來。
LDES：多種技術(shù)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(shù)應(yīng)用真正潛力的一小部分。LDES 委員會進(jìn)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(dá)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(shù)，包括四種主要的 LDES 技術(shù)類型（機(jī)械、電化學(xué)、化學(xué)和熱）以及多種子技術(shù)類型。這使得 LDES 適用于許多不同的應(yīng)用和地區(qū)，包括城市、農(nóng)村還是偏遠(yuǎn)系統(tǒng)，以及工業(yè)和島嶼能源網(wǎng)絡(luò)和各種類型的基礎(chǔ)設(shè)施。
LDES 的未來：在全球范圍內(nèi)擴(kuò)展 LDES 的挑戰(zhàn)、障礙和市場機(jī)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(tǒng)，仍需克服重重障礙。隨著世界各地電力和供熱系統(tǒng)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(tǒng)靈活性、可靠性和穩(wěn)定性。三個關(guān)鍵挑戰(zhàn)是：電力供需失衡加劇、輸電擁塞加劇以及系統(tǒng)慣性降低。
這些問題可以通過引入 LDES 多種技術(shù)來解決，從而在不同的時間跨度內(nèi)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(yīng)超過需求時通過 LDES 存儲清潔能源，并在需求超過供應(yīng)時釋放清潔能源。
當(dāng)前的輸電和配電規(guī)劃沒有包含 LDES 的技術(shù)應(yīng)用，比如提供額外可靠性和靈活性的一系列輔助服務(wù)（黑啟動、負(fù)載跟蹤、同步慣性、頻率響應(yīng)）。采用 LDES 的一個關(guān)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(tǒng)的脫碳，需要政策和市場信號來刺激擴(kuò)大規(guī)模、投資和采用。
大多數(shù)氣候目標(biāo)和現(xiàn)行政策都以 2030 年為目標(biāo)，距離現(xiàn)在不到七年。為了真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(xiàn)在就開始擴(kuò)大 LDES 價值和供應(yīng)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(jī)制和直接技術(shù)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(biāo)戰(zhàn)略規(guī)劃和更清晰的采購目標(biāo)將有助于將 LDES 納入電網(wǎng)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(bǔ)貼也有助于在未來幾十年為儲能技術(shù)創(chuàng)造公平的競爭環(huán)境。
收入機(jī)制對于提高客戶和投資者的項目財務(wù)可行性是必要的，差價合約、設(shè)置價格上下限和 24/7 購買力協(xié)議 (PPA) 也都可以用來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。這些工具提供了確保 LDES 得到補(bǔ)償并提供財務(wù)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(yīng)的靈活性、安全性和可靠性。目前，按年計算供需的按生產(chǎn)量付費(fèi)的可再生能源購電協(xié)議僅實(shí)現(xiàn)了承購商實(shí)際用電量的 40-70% 脫碳，同時使承購商面臨市場價格波動風(fēng)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(shù)支持來加快公私合作伙伴關(guān)系，提供政府投資，并擴(kuò)大需求和有針對性的招標(biāo)以加速創(chuàng)新和交付。這對于驗證需求并確保創(chuàng)新和現(xiàn)有技術(shù)能夠擴(kuò)展以滿足不斷增長的需求和所有經(jīng)濟(jì)體脫碳至關(guān)重要。
LDES 可以引領(lǐng)能源轉(zhuǎn)型
監(jiān)管機(jī)構(gòu)和政策制定者應(yīng)該立即采取行動支持清潔能源轉(zhuǎn)型。通過在現(xiàn)有政策和目標(biāo)的基礎(chǔ)上增加具體的 LDES 目標(biāo)，可以制定強(qiáng)有力的政策來支持長期儲能技術(shù)的采購和規(guī)?；?。
通過實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)并通過適當(dāng)?shù)耐顿Y、政策支持和激勵措施，LDES 成為當(dāng)今可用的商業(yè)解決方案，產(chǎn)生巨大的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)造了成本最優(yōu)的凈零能源系統(tǒng)，造福于世界各地的社區(qū)。
