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(wǎng)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(shù)小時、數(shù)天、數(shù)周、數(shù)月到季節(jié)性——以經(jīng)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(jīng)商業(yè)化，但要擴大到實現(xiàn)世界脫碳目標所需的水平，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載和需求。LDES 通過提供能源轉(zhuǎn)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(tǒng)。實現(xiàn)全球社區(qū)脫碳， LDES 是一項必不可少的技術。
實現(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，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(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(nóng)村還是偏遠系統(tǒng)，以及工業(yè)和島嶼能源網(wǎng)絡和各種類型的基礎設施。
LDES 的未來：在全球范圍內(nèi)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(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(tǒng)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(shù)氣候目標和現(xiàn)行政策都以 2030 年為目標，距離現(xiàn)在不到七年。為了真正實現(xiàn)經(jīng)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(xiàn)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(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(xié)議 (PPA) 也都可以用來實現(xiàn)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(chǎn)量付費的可再生能源購電協(xié)議僅實現(xiàn)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(xiàn)有技術能夠擴展以滿足不斷增長的需求和所有經(jīng)濟體脫碳至關重要。
LDES 可以引領能源轉(zhuǎn)型
監(jiān)管機構(gòu)和政策制定者應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)模化。
通過實現(xiàn)這些目標并通過適當?shù)耐顿Y、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(chǎn)生巨大的環(huán)境和經(jīng)濟效益，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)。
