談到真正具有變革性的能源技術(shù)，儲能應(yīng)該列在短名單上。雖然現(xiàn)在感覺好像從來沒有任何好消息，但能量存儲正在打破記錄，滿足里程碑，并撰寫自己的好消息。
由于其諸多好處，各州，公用事業(yè)公司甚至大公司都越來越有興趣投資儲能。立法者也對能源儲存所帶來的機(jī)遇感興趣。美國眾議院能源和商務(wù)委員會(huì)已宣布其“Powering America”聽證會(huì)系列中的最新一期：7月18日星期三，能源儲存在國家電力系統(tǒng)中的作用。國會(huì)議員將研究大規(guī)模能源的增長情況在美國存儲，能量存儲為電網(wǎng)提供的獨(dú)特可靠性屬性，以及批發(fā)電力市場內(nèi)能量存儲的使用和影響。
存儲為我們提供了一個(gè)與可再生能源合作的絕佳機(jī)會(huì)，以建立更清潔，更有效的電網(wǎng)。它可以提供靈活性，以滿足不斷變化的用電模式; 補(bǔ)充可再生能源，促進(jìn)更大的增長和更快速的碳排放減少; 并在災(zāi)難面前提供應(yīng)急電源。
看到聯(lián)邦代表討論儲能問題令人興奮。從為有針對性的研究和開發(fā)計(jì)劃提供資金到提供部署激勵(lì)措施，考慮他們可以采取的各種行動(dòng)以利用巨大的能源存儲增長來實(shí)現(xiàn)脫碳電網(wǎng)符合他們的最佳利益(和我們的利益)。
許多形狀和尺寸
有許多方法可以儲存能量，從明顯的電化學(xué)技術(shù) - 如鋰離子電池 - 到不太知名的，如抽水蓄能水電和壓縮空氣存儲。不同的技術(shù)各有其自身的優(yōu)勢 - 使它們能夠明顯地融入我們的電網(wǎng) - 我們有很多方式來描述它們，包括充電持續(xù)時(shí)間，能量密度，比能量，功率容量，能量容量，以及列表繼續(xù)。
的量 1)的功率容量，它是電功率，該資源可以在給定的時(shí)刻提供，以瓦特(W)，千瓦(kW)等測量，和2：能量儲存是在兩個(gè)主要方面測量)能量容量，反映了完全充電的存儲資源在完全耗盡之前可以提供其最大功率的時(shí)間長度，以瓦特小時(shí)(Wh)，千瓦時(shí)(kWh)等來衡量。這兩個(gè)指標(biāo)突出顯示存儲可以提供的兩種不同服務(wù)：從高功率容量但低持續(xù)時(shí)間(可以抵消短期持續(xù)峰值需求)到具有較低功率容量的長時(shí)間存儲資源，這可能更適合于更多季節(jié)性電力需求差異。
部署突然暴亂和成本直線下降
全球能源儲存市場蓬勃發(fā)展，預(yù)計(jì)未來幾年將呈指數(shù)級增長。2017年第一季度，美國儲能市場創(chuàng)下新紀(jì)錄，新增存儲容量為234兆瓦時(shí)(MWh)。預(yù)計(jì) 2016年至2024年美國市場將增長80倍以上 - 從1千兆瓦時(shí)(GWh)增加到81千兆瓦時(shí)。這相當(dāng)于2024年大約200萬個(gè)典型的電動(dòng)車電池連接到電網(wǎng)。
隨著更多存儲的不斷建立，成本直線下降。大型鋰離子電池在2015年至2017年間價(jià)格下降了50%，使電網(wǎng)規(guī)模的存儲項(xiàng)目快速增長 - 價(jià)格驚人地低。
例如，去年，位于亞利桑那州Tuscon的Tuscon電力公司簽署了一項(xiàng)電力購買協(xié)議(PPA)，用于100兆瓦的太陽能電池和30兆瓦(120兆瓦時(shí))的存儲，每兆瓦時(shí)不到45美元。就平均發(fā)電成本而言，這比新的天然氣工廠便宜。
國家和聯(lián)邦政策的作用
儲能為電網(wǎng)提供靈活性和其他關(guān)鍵服務(wù)，聯(lián)邦政策應(yīng)確保這些服務(wù)得到適當(dāng)補(bǔ)償。聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)最近發(fā)布的一項(xiàng)訂單旨在將美國批發(fā)能源市場與發(fā)電機(jī)和其他電網(wǎng)資源平等地開放。FERC的第841號訂單可能會(huì)導(dǎo)致在全國范圍內(nèi)部署額外的7 GW存儲空間，如果各州超出訂單范圍并同時(shí)補(bǔ)償存儲資源的傳輸，分配和客戶利益，Brattle估計(jì)存儲容量可能增加到更高達(dá)到50吉瓦 - 一起展示了聯(lián)邦政策在釋放這種變革資源方面發(fā)揮的巨大作用。
各州和公用事業(yè)公司正以類似的方式推動(dòng)市場向前推進(jìn)儲能。五個(gè)州現(xiàn)在有儲能要求：
新澤西州到2030年的目標(biāo)是2,000兆瓦，
到2025年紐約為1,500兆瓦(到2030年可能為3,000兆瓦)，
到2020年MA目標(biāo)為200兆瓦時(shí)，
到2020年，俄勒岡州的目標(biāo)是5兆瓦時(shí)
到2020年，CA的目標(biāo)是1,325兆瓦的公用事業(yè)規(guī)模和500兆瓦的電力(在家庭和企業(yè)中)。
美國的公用事業(yè)公司也越來越傾向于在其資源計(jì)劃和采購中使用能源存儲：
加利福尼亞州的PG&E剛剛要求批準(zhǔn)用世界上最大的電池項(xiàng)目取代3個(gè)天然氣工廠，因?yàn)樵谶@個(gè)規(guī)模上，建造存儲可能比運(yùn)營天然氣工廠更便宜。Navigant研究分析師指出，這可能是“迄今為止全球最大的公用事業(yè)，非水電，儲存項(xiàng)目”。
Xcel Energy Colorado已要求公用事業(yè)委員會(huì)增加275兆瓦的電池存儲容量，以便能夠存儲來自太陽能的電力，并在太陽光照射時(shí)使用。
在內(nèi)華達(dá)州，NV Energy發(fā)出了 增加330兆瓦新可再生能源項(xiàng)目的提案請求，該項(xiàng)目可能首次包括電池存儲。
展望未來
適當(dāng)?shù)闹莺吐?lián)邦政策，包括聯(lián)邦研發(fā)投資，將繼續(xù)降低成本，提高成熟技術(shù)的性能，并開發(fā)其他類型的存儲，這些存儲有可能更有效地滿足不斷發(fā)展的電網(wǎng)的需求。
但是，政策和市場結(jié)構(gòu)需要精心設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)。最近的分析表明，成本優(yōu)化的儲存操作可能導(dǎo)致排放增加，特別是在煤炭重的地區(qū)。這種情況僅在近期才會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)閺拈L遠(yuǎn)來看，儲存將促進(jìn)可再生能源的更大增長，這反過來將導(dǎo)致儲存業(yè)務(wù)減少排放。此外，近期排放問題不是能源儲存固有的問題，而是市場設(shè)計(jì)問題。如果市場考慮了排放成本，存儲運(yùn)營商將受到激勵(lì)，以避免以增加排放的方式運(yùn)營 - 這可能會(huì)對與存儲相關(guān)的排放產(chǎn)生重大影響。
此外，我們需要在全系列能源存儲方面進(jìn)行大量投資，以允許多種技術(shù)克服市場障礙，更有效，更經(jīng)濟(jì)地滿足我們的需求。聯(lián)邦在研發(fā)方面的投資至關(guān)重要，因?yàn)樗鼘⒗^續(xù)降低成本，提高鋰離子電池，鉛酸電池和液流電池的性能。此外，對長期存儲解決方案的研究有可能在更大規(guī)模上實(shí)現(xiàn)變革。滿足日常，月度甚至季節(jié)性需求變化的能力構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)，需要在研發(fā)方面進(jìn)行大量有針對性的投資。
很高興看到最近的公告試圖解決這一挑戰(zhàn)。ARPA-E(高級研究計(jì)劃局 - 能源)最近宣布了一項(xiàng)融資機(jī)會(huì)“電力存儲持續(xù)時(shí)間增加(DAYS)”計(jì)劃，以尋求新的長期儲能技術(shù)。私人投資者也在加緊上漲。微軟公司聯(lián)合創(chuàng)始人比爾蓋茨和其他億萬富翁領(lǐng)導(dǎo)的10億美元能源基金將能源存儲技術(shù)作為其首批投資，具有重要的未開發(fā)潛力是有意義的。。一項(xiàng)投資正在尋找泵送水力發(fā)電的新方法，第二項(xiàng)是尋求開發(fā)新的電池化學(xué)品 - 兩種完全不同的儲能方法。這些和其他舉措是儲能的積極步驟，但是可以而且應(yīng)該做更多的工作來充分利用這一重要技術(shù)。
