趋势 | 美能源部2800万美金资助10个储能项目，未来将发生什么？

如今，随着可再生能源普及率的提高，储能系统的市场需求也在增长。但是现有的储能技术可能无法满足这种需求。
美国能源部（DOE）资助计划旨在通过提高交易效率以更低成本来解决该问题。

现有的储能技术在放电持续时间方面有所不足。已占据约90％储能市场的锂离子电池，可经济运行约4小时。抽水蓄能电站在容量方面占据了当今最大的储能份额，可以在某些条件下，通过蓄水池放水来产生电力，将会长达20小时。

但随着可再生能源采用超过50％，对持续时间更长的储能需求将会增长。

对满足储能需求的太阳能预测

对持续时间较长的储能需求特别适用于太阳能发电占主导地位的地区。

Concerned Scientists联盟高级能源分析师Michael Jacobs表示，未来70%的电力是由太阳能发电设施产生，但很容易出现这样的情景：连续几天阴天或下雨可能会让太阳能发电难以满足客户需求。

填补这一差距是美国能源部资助计划的主要目标，该计划为可以将储能持续时间延长至100小时的技术提供资助。

上个月，美国能源部高级能源研究计划署（ARPA-E）向10个致力于突破储能系统放电时间的项目提2800多万美元的资金。ARPA-E的持续增加电力储能(DAYS)计划旨在将储能系统的持续时间延长至100小时。

100个小时仅仅比4天多一点，但与目前的放电持续时间相比是一种指数飞跃。而ARPA-E计划让储能厂商开发其长时储能的早期技术做好准备。

“风能和太阳能将成为未来成本最低的电能形式。”ARPA-E的持续增加电力储能(DAYS)项目主任Paul Albertus表示。“因此很明显，未来10 对于持续时间更长储能系统的需求将会增长。”

一些抽水蓄能电站可以达到100小时的储能要求，但会受到一些因素限制。而大多数抽水蓄能电站时间大约在20小时左右，帮助建立持续增加电力储能(DAYS)计划ARPA-E的一位工作人员Joseph Manser表示。锂离子电池可以更多地串联实现100小时的储能，但这代价非常昂贵。

Manser说，“DAYS计划正在寻找的不是调整现有技术或是技术突破，而是针对以独特方式权衡成本的技术。”

“我们正致力于研究低能耗的储能系统。”Albertus说。他表示，长时放电的储能系统具有不同类型的成本结构，它们循环次数较少，而且资本成本和运营维护往往较低。而长时放电储能系统的成本通常为5美元/千瓦时至30美元/千瓦时，相比之下，锂离子系统的成本高达150美元/千瓦时。

有效可行的长时储能技术

液流电池可能是当今市场上最可行的储能技术，但它们也面临着效率挑战。液流电池的往返效率通常为约75％，而锂离子电池的往返效率为90％至99％。调研机构Navigant Research公司高级研究分析师Alex Eller表示，当放电持续时间延长到8到10个小时时，液流电池的平均成本将会超过锂离子电池。

Manser 说，“回到现实，电网建立在可以持续运行的发电厂的基础上，只要提供足够的燃料，就可能一直发电，而这就是一种长时储能。”

在获得ARPA-E资助的10个储能项目中，其中有热储能系统、液流电池、电解槽燃料电池等。

通常，成功的储能项目在实现商业化之前可能需要7到10年的时间。Albertus说，可能会有第二轮持续增加电力储能(DAYS)计划，这取决于美国国会的决定。

“三年后，我们可能会看到这些储能技术将会发生什么情况。”他说。