长期储能委员会(LDES 委员会)发布了一份报告,该报告发现,到 2040 年,这种类型的储能需要扩大 1.5-2.5TW,大约是目前水平的 400 倍,因为世界正在扩大其对可再生能源的使用上电网。
LDES 委员会发现,到 2040 年,这将对应于 85-140TWh 的长期储能,这表明在某个时候,全球产生的所有电力的 10% 可以以长期储能的形式存储。
这将需要 1.5-3 万亿美元的投资。相比之下,这类似于每 2-4 年投资于输配电网络的金额。
长期储能被归类为持续时间为 8 小时到数周的储能,并提供日内、多日和季节性的灵活性。
更短的时间,锂离子电池通常是最具成本竞争力的选择,而包括氢涡轮机和碳捕获和储存在内的超过 150 小时的新兴技术有望成为首选。
长效储存技术可分为四个领域:机械、热、化学和电化学。
最广泛和最成熟的储能技术是抽水蓄能,占全球总储能容量的 95%。其他新兴的机械解决方案包括压缩和液态空气以及基于重力的能量存储。
热能类别中应用最广泛的是熔盐和聚光太阳能发电厂,而在化学类别中,电转气转电是最受欢迎的新兴技术。
电化学选项包括液流电池和铁空气和其他金属阳极电池。
长期储能的用途
LDES 委员会的报告《净零功率:可再生电网的长期储能》由麦肯锡公司编写。它指出,长期储能技术可以在帮助创造系统灵活性和稳定性方面发挥关键作用,以增加可再生能源在发电中的份额。
多个用例包括支持系统稳定性、巩固企业电力购买协议 (PPA) 以及为具有远程或不可靠电网的行业优化能源。同样,离网系统也有很大的潜力,其灵活性较低,目前严重依赖化石燃料。
然而,预计最大比例的部署将与大容量电力系统的能源转移、容量提供和输配电优化等中心任务有关。
报告指出,要实现成本最优的长期储能,其成本必须降低 60%。这被认为是可以实现的,并且符合太阳能和风能等其他清洁技术的成本降低,但需要政府采取行动,政府还必须动员必要的投资并创造市场信号,使投资者能够获得有吸引力的回报。
根据该报告,包括明确的可再生能源目标在内的长期系统规划对于建立投资者信心至关重要。
报告称:“总的来说,这些措施将最终有助于确保以最低的社会成本实现能源转型。”
LDES 委员会由一群技术公司在 COP26 上发起,旨在为政府和行业提供建议。该净零功率:用于可再生网格长持续时间的储能报告可在网上。