發(fā)揮可再生能源潛力需降低儲能成本

在確定可再生能源對電力脫碳的貢獻有多大時(shí)，能源儲存的成本至關(guān)重要。但能源儲存成本必須下降多少呢?在《焦耳》8月7日發(fā)表的一項研究中，美國麻省理工學(xué)院研究人員回答了這個(gè)問(wèn)題。他們量化了存儲技術(shù)的成本目標，以使太陽(yáng)能和風(fēng)能存儲達到與其他常規能源競爭的水平;并研究了什么樣的電池和其他技術(shù)可以達到這些目標。

“關(guān)于能源儲存成本的不同假設是若干評估間存在重大分歧的基礎，但很少有人知道什么成本實(shí)際上是有競爭力的，以及這些成本與目前正在開(kāi)發(fā)的儲存技術(shù)相比如何。所以，我們決定直面這個(gè)問(wèn)題。”該論文資深作者、麻省理工學(xué)院能源研究助理教授Jessika Trancik說(shuō)。

在這篇論文中，Trancik和同事估算了未來(lái)20年里，利用存儲設備將風(fēng)能和太陽(yáng)能一起可靠提供給各種輸出剖面的成本。然后，他們估計了儲存能源的成本目標，以便使發(fā)電廠(chǎng)能達到與傳統電力來(lái)源相比的成本競爭力。他們還根據該成本目標評估了目前和未來(lái)的能源儲存技術(shù)。

研究人員的模型優(yōu)化了存儲成本，并發(fā)現相對于預期輸出，要對太陽(yáng)能和風(fēng)能的容量進(jìn)行調整，以減少所需的存儲量。

論文探討了不同存儲技術(shù)的特征。有些技術(shù)更適合于以低成本存儲大量能源，但以較低的功率緩慢輸出，而另一些技術(shù)則可以低成本有效存儲少量能源，這些能源可在高功率下快速釋放。因此，Trancik說(shuō)，這個(gè)模型需要考慮這些差異。

研究發(fā)現，儲能能力成本低于20美元/千瓦時(shí)的技術(shù)，可以在20年內實(shí)現具有成本競爭力的基本負載力，盡管這一目標會(huì )隨著(zhù)目標產(chǎn)量和位置的不同而變化。他們還發(fā)現，電力成本對儲能成本的反應大于對電力容量的反應。

此外，研究還表明，降低材料和制造成本至關(guān)重要，因為它們會(huì )增加儲能能力成本。而且，如果可再生能源系統在20年的5%時(shí)間內不能滿(mǎn)足需求，可再生電力的成本就能減半。

相關(guān)論文信息：https://dx.doi.org/10.1016/j.joule.2019.06.012