最近我一直在從許多方面思考電池，今天又多了兩個(gè)繼續(xù)這樣做的理由。
首先，國際能源署發(fā)布了一份新的特別報(bào)告，內(nèi)容包括電池對我們未來能源系統(tǒng)的重要性。
該報(bào)告稱電池是“萬能鑰匙”，這意味著它們可以釋放其他有助于減排的技術(shù)潛力。
其次，我們在美國加利福尼亞州看到了一些跡象，通過幫助可再生能源在電網(wǎng)中發(fā)揮更大的作用，這項(xiàng)技術(shù)可能已經(jīng)是名副其實(shí)的“萬能鑰匙”。所以，現(xiàn)在讓我們一起深入探索電池技術(shù)的力量。
2023 年，電力行業(yè)的電池存儲(chǔ)是全球增長最快的商業(yè)能源技術(shù)
電力行業(yè)的電池儲(chǔ)存部署量比 2022 年翻了一番，達(dá)到近 42 千兆瓦。這包括公用事業(yè)級別的項(xiàng)目以及安裝在“電表后面”的項(xiàng)目，比如來自一個(gè)家庭或企業(yè)的、不與電網(wǎng)互動(dòng)的儲(chǔ)存設(shè)備。
2023 年，超過一半的新增產(chǎn)品出現(xiàn)在中國。在過去兩年里，中國一直在儲(chǔ)能電池市場遙遙領(lǐng)先，其增長速度高于全球的平均水平，安裝量從 2022 年到 2023 年翻了三倍。
根據(jù)國際能源署的報(bào)告，中國這種快速增長的驅(qū)動(dòng)力之一是，一些省級政策要求新的太陽能和風(fēng)能項(xiàng)目的開發(fā)商將其與一定水平的儲(chǔ)能相結(jié)合。
風(fēng)能和太陽能等間歇性可再生能源在中國和世界各地迅速普及，這些技術(shù)有助于清潔電網(wǎng)。
但這些儲(chǔ)能政策揭示了下一步：安裝電池，幫助釋放可再生能源的潛力，即使在沒有陽光和風(fēng)的時(shí)候，也可以發(fā)電。
電池開始在電網(wǎng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用
當(dāng)有少量可再生能源時(shí)，電池儲(chǔ)存并不那么重要，因?yàn)樘柕纳鸷吐湎轮粫?huì)在整體能源結(jié)構(gòu)中造成短暫的波動(dòng)。但隨著它們份額的增加，間歇性可再生能源面臨的一些挑戰(zhàn)變得非常明顯。
我們已經(jīng)開始在加州看到這種現(xiàn)象了。在陽光明媚的日子里，可再生能源能夠滿足電網(wǎng)幾乎所有的能源需求。然而問題是，太陽下山后，情況就大不一樣了。
在中午，可用的太陽能取之不竭，以至于上千兆瓦的能量基本上都被浪費(fèi)掉。實(shí)際上，電價(jià)甚至可能降到負(fù)數(shù)。
隨后，可再生能源供給迅速減少，天然氣等其他資源需要增加以滿足電力需求。
但能量儲(chǔ)存設(shè)施開始迎頭趕上，并在消除每日電力供給變化方面發(fā)揮了作用。
2024 年 4 月 16 日，在傍晚的一段時(shí)間里，電池首次成為加州電網(wǎng)中最大的單一電源，而此時(shí)正值太陽能發(fā)電量下降的時(shí)候。
在過去的幾周里，電池又多次成為最大的能量來源。這表明，那里已經(jīng)部署的 10 千兆瓦的儲(chǔ)能設(shè)施開始在平衡電網(wǎng)中發(fā)揮作用。
我們需要建造更多的儲(chǔ)能設(shè)施，但電池越來越便宜了
雖然早期跡象表明，電池在能源系統(tǒng)中十分重要，但我們?nèi)匀恍枰嗟碾姵貋碚嬲刈岆娋W(wǎng)更清潔。
如果我們要在 21 世紀(jì)中葉將溫室氣體排放量降至零，則需要將電池部署量增加七倍。
好消息是，這項(xiàng)技術(shù)正在變得越來越便宜。電池成本自 2010 年以來大幅下降，降幅高達(dá) 90%，而且目前還沒有結(jié)束。
根據(jù)國際能源署的報(bào)告，到 2030 年左右，電池成本可能會(huì)再下降 40%。
電池成本的進(jìn)一步下降將使帶有電池存儲(chǔ)的太陽能項(xiàng)目比印度和中國的新煤電廠更便宜，也比美國的新天然氣廠更便宜。
電池不會(huì)是清潔整個(gè)電網(wǎng)的“靈丹妙藥”。其他更穩(wěn)定可用的低碳能源，比如地?zé)?，或能夠上下調(diào)整以滿足需求的能源，再比如水電，將是能源系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。但我有興趣繼續(xù)觀察電池是如何發(fā)揮其價(jià)值的。
來源：DeepTech深科技
作者簡介：凱茜·克龍哈特(Casey Crownhart)，是《麻省理工科技評論》的氣候記者，專注于可再生能源、交通以及技術(shù)如何應(yīng)對氣候變化。她還曾是一名自由科學(xué)和環(huán)境記者，為 Popular Science 和 Atlas Obscura 等媒體撰稿。在從事新聞工作之前，她是一名材料科學(xué)的研究員。
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