电网规模的储能系统将使电网更加清洁可靠

据外媒报道，由于电力系统脱碳形势日益紧迫以及风能和太阳能发电技术的成本急剧下降，全球电力供应方式正在快速转变。

根据美国能源情报署(EIA)的调查，在过去十年中，美国可再生能源发电量增加了一倍，主要来自风力发电设施和太阳能发电设施。2019年1月，美国能源情报署(EIA)预测风能、太阳能和其他非水电可再生能源将成为未来两年中增长最快的电力组合。但是这些能源具有间歇性，意味着电力公司需要储存多余的电能，以便在太阳能和风能不充足时候释放电能。这种需求正在增加储能系统的部署，锂离子电池储能系统最终成为电力系统中重要组成部分。

几十年来，抽水蓄能一直是美国主要大规模储能技术。根据美国能源部的数据，抽水蓄能水电设施储能容量目前占美国电网规模储能容量的95%。但随着效率和可靠性的提高以及生产成本的下降，锂离子电池储能系统部署量也在迅速上升。美国能源情报署(EIA)表示，它们占美国电网规模电池储能系统容量80%以上，装机容量从10年前数MW增加到2019年2月的866MW。

彭博新能源财经公司于2019年3月发布的分析报告表明，自2012年以来，锂离子电池储能系统成本下降了76%，使其成本可以与天然气发电厂竞争，调峰电厂在峰值期间运营以满足电力需求。迄今为止，虽然电池储能系统主要用于进行快速短暂的调整以维持容量，但包括佛罗里达州和加利福尼亚州在内的多家公用事业公司正在更多部署2小时到4小时的锂离子电池储能系统。能源研究机构Wood Mackenzie公司估计，从2018年到2019年，美国储能市场规模将加倍增长，而2019年到2020年将增加两倍。

据专家介绍，在未来5到10年，锂离子电池储能系统很可能成为主流储能技术，并且不断改进，可以存储4至8小时电能。

但是，在可再生能源发电设施和储能系统需要满足电网负荷需求的情况下，将需要更长时间的储能系统，这将意味着锂离子电池储能系统目前不能满足这种需求。需要采用其他储能技术，例如液流电池和氢燃料电池，以及抽水蓄能和重力储能。抽水蓄能的电力价格低廉，但建设成本高昂，并受限于地点和地形。而重力储能系统可以使用多余电力提升重块，在需要时降低能够驱动涡轮机发电，虽然一些公司正在致力开发并吸引更多的投资，但这种储能技术并没有得到更多推广。此外，由于锂离子电池技术不断改进，将使其在储能可靠性、高效性、成本方面更具竞争力。

根据环境影响评估报告，截至2017年底，美国只部署了三个大型液流电池储能系统，电网规模的氢气储能系统仍处于示范阶段。美国政府正在为这一领域的一些研究工作提供资金，特别是美国能源高级研究计划署(ARPA-E)提供了大力支持。而储能新技术的大部分投资主要来自中国和韩国，并正在加大了研究力度。

目前尚不确定储能成本是否会继续下降以及将会下降多少。然而，世界各国为了实现无碳电力而做出的承诺，将为更加清洁可靠的电网部署越来越多储能设施。