能源存储路在何方-ChadbourneParkeLLP.PDF

能源存储：路在何方 Todd E. Alexander 和 Shellka Arora ， 纽约 最近的一份报告预测，到2021年，目前全球每年吸引约26亿美 竞争性技术 元的能源存储市场将增长到250亿美元。 现在有许多能源存储技术，这些技术可分为四大类： 从技术和经济成熟角度看，能源存储技术已经在市场中取得 • 电学：电容器、超级电容器及超导磁储能系统。 了不同程度的成功，并在继续发展。从美国的科研到中国的世 • 电化学：电池系统、液流电池及氢燃料电池。 界最大存储电池阵列，政策者已经开始越发感兴趣，但是技术 • 机械储能：抽水式储能、压缩空气储能、飞轮储能及水电 和非技术的障碍依然存在。 储能器。 • 热能储能：冰储能、熔盐(molten salt) 、太阳池(solar pond) 政策前景 和热砖(hot brick) 。 主要的驱动力之一是间歇性可再生能源及存储(帮助减少电力 入网不稳定性)需求的增加。 不同的储能技术的成熟度是有区别的，且有不同的应用。没 至少118个国家目前已经制定了可再生能源目标。2011年福 有哪一种技术适合所有的应用，每种技术都有其局限性。 岛第一核电站事故不仅仅对日本造成了影响，它还触发了许多 各种技术之间的最大的区别包括：储能量、充放电率、经济 国家能源政策的再次定向。例如，在德国，福岛已经使德国承 使用寿命、住复效率(roundtrip efficiency) 、初期投资成本和 诺在2022年前快速停止核能的使用，且到2020年将可再生能 运营成本。例如，铅酸蓄电池，因其低成本和能够向变电站提 源发电份额提高到至少35% ，2030年达到50% ，2040年达到 供不间断的电力供应而在电网中应用了一个多世纪，但它寿命 65% ，2050年达到80% 。 相对要短，每块储存的能量低，且不是所有的铅酸蓄电池均适 联合国秘书长设定的目标是，2030年可再生能源在能源中 用于在电力供应系统中使用。同样，压缩空气存储作为一种成 的比例要翻番。中国将2015年前的上网风电目标从90GW提高 熟的技术，能够提供许多服务，包括支行储备和负荷跟踪，但 到100GW (2020年要达到200GW)。丹麦的目标是2020年风电 是仍然受到理想地理条件的制约。类似的还有抽水储能，这是 在总发电量中占比达到50% 。美国加利福尼亚州已经根据现有 一种应用于全球吉瓦级别的技术，但由于许多因素(如趋亚的 的可再生能源比例标准制定了新目标(2020年达到33%)。 监管、环境和地理位置)，这咱技术还没有在美国得到大规模 在海岛或偏远地区，如果电网的延伸比较困难，且燃料运输 应用。 和物流不畅，可再生能源理所当然成为一种解决方案。从委内 瑞拉的博内尔岛到萨摩亚的阿波利马岛，再到阿拉斯加的梅特 当前形势 拉卡特拉，带有能源存储系统的可再生能源设备正在进行安 全球范围看，目前的形势是非常激进的，无论是行业层面还是 装，以解决24小时的电力短缺及柴油发电机的高排放和噪音 政策层面。这是一个充满成功和失败故事的产业，为行业的继 问题。 续发展不断提供经验和教训。 效率和可再生能源开始作为未来持续性能源的“双柱政 从行业层面看，新技术不断涌现，经商业验证的技术的表现 策”(“twin pillars”)出现。 和应用得到强化，且这种努力是持续的。 与电网稳定性相比，向可再生能源的转移带来了许多政策和 需要说明的是，压缩空气储能(CAES)是可商业化的、