二、储能技术

二、储能技术

2020年12月,美国能源部发布综合储能战略《储能大挑战》(ESGC),该战略目标是至2030年,开发并在国内制造能满足美国所有市场需求的储能技术,保障储能技术的供应链安全。

(一)储能技术总体介绍

根据ESGC,储能技术主要分为三大重点领域:双向蓄电(固定式和移动式)、化学及热能存储、灵活发电和可控负荷。双向储能技术是指能够吸收电能,将电能储存一段时间,并以电能的形式调度所存储能量的技术和系统。化学和热能储存侧重于不包括在其他类别中的能够利用化学或热能转化为电能或从电能转化为电能的介质和控制技术。灵活发电和可控负荷包括能够提高生产或消费资源灵活性的技术、设备和系统。

(二)应用领域

根据ESGC,将开发一系列能以高性能、低成本方式实现的未来应用场景,开发2030年以后储能服务于终端用户的方式。未来主要应用场景包括:(1)推动不断发展的电网构建:主要用于电力系统,解决可变可再生能源(VRE)需求增加、客户需求变化,以及天气、物理和网络威胁等问题。(2)为偏远地区提供服务:主要用于岛屿、沿海和偏远地区,解决柴油发电燃料物流和维护成本、燃料供应中断等问题。(3)电动交通:主要用于充电基础设施、电动汽车储能系统,解决快速配电对电网的压力、制造成本及电动汽车电池性能等问题。(4)相互依存的网络基础设施:主要用于对电网运行极具重要性的基础设施部门比如天然气、通信、信息技术、水和金融服务,解决因能源输入短期中断而造成的关键基础设施无法正常运行问题等。(5)关键服务:主要用于国防工业基础部门、应急服务部门、政府设施部门、卫生保健和公共卫生部门等,解决因特殊情况导致长时间断电问题。(6)设施灵活性,效率和价值提升:主要用于商业和住宅建筑以及能源密集型设施,利用高性能、低成本的储能技术提高商业和住宅建筑价值,以及解决能源密集型设施中能源转换和运输问题。[29]

(三)未来重点领域行动

美国将采取五大路径进行储能战略部署。(1)技术开发路径:将继续围绕以用户为中心的目标和保持长期领导地位,进行当前和未来的储能研发。(2)制造和供应链路径:将为美国制造业开发技术和战略,降低制造储能技术的成本,减少对外国关键材料的依赖。(3)技术转型路径:将通过现场验证、示范项目、公私合作伙伴关系、银行担保的商业模式、融资、技术标准等,促进能源储存技术的商业化、私营部门融资和部署。(4)政策和评估路径:将提供数据、工具和分析,以支持政策决策并最大限度地提高储能对各行业价值。(5)劳动力发展路径:将专注技术教育和劳动力发展计划,培养有能力研究、开发、设计、制造和运营储能系统的人才队伍。[30]