二、储能

二、储能

(一)战略概述

储能技术对于澳大利亚转向低排放电力系统至关重要。储能技术的广泛应用将促进更多低成本的太阳能和风能发电进入电网。储能若能作为可靠、可调度的电力来源,将保障电力系统安全,并为消费者减轻电价压力。自2014年以来,澳大利亚政府已在创新储能项目上投资超过2.7亿澳元。2019年,它承诺在六年内为未来电池产业合作研究中心提供2 500万澳元的投资。2019年工业、科学、能源和资源部发布的《关键矿产战略》也鼓励开发新的电池矿产储量,优先考虑储能并朝着这一技术的经济目标努力,进一步加速这一关键技术的开发,并在电力系统中推广应用。目前,储能技术已被确定优先事项之一。《低排放技术声明》将储能技术的经济目标设定为,使“来自存储的电力稳定在每兆瓦时100澳元以下”。

(二)重点优先技术

为满足电力系统的需求,需要多种储能选择。首先,抽水蓄能是目前成本较低的技术,电池和太阳能热能存储也将变得越来越具有成本竞争力。

未来技术趋势是下一代新兴电池技术。其中锂离子电池是目前可用的最便宜的电网规模电池储能。澳大利亚研究人员正在开发新一代的锂离子电池,通过改进电池化学成分,预计在理想情况下锂离子电池存储电力成本将从2021年的每兆瓦时170澳元下降到2025年的8小时内每兆瓦时100澳元以下。其他下一代新兴电池技术还包括溴化锌电池、金属空气电池、钠基电池和下一代液流电池等。离子液体和固态技术在下一代电池的应用上具有特殊前景。

其他重点储能技术还包括先进的热能存储系统,澳大利亚公司“Graphite Energy”和“1414 Degrees”开发了热能存储系统。“1414 Degrees”正在开发一种将能量存储在熔融硅中的系统,可用于提供工业级热量和使用热机或燃气轮机发电。

最后是清洁氢气和氨的相互转化技术。将氢气转化为氨能可提高安全性并减少其体积,更有利于储存清洁氢能,并可将氨再转化为氢气(氨裂解)以供使用。莫纳什大学(Monash University)和联邦科学和工业研究组织正在开发用于合成氨的高效电化学方法。解决氨裂解效率和成本问题的一种方法是直接燃烧氨,而不是转化为氢气。这需要开发氨直接燃烧技术,例如氨燃料电池,澳大利亚和全球范围内都在对该项技术进行研究。[31]

(三)政府举措

政府正在通过澳大利亚可再生能源署、清洁能源金融公司和其他计划拨款支持新兴电池技术,具体路径如下:(1)增加这一技术获得资本的机会,以在澳大利亚部署早期创新技术;(2)资助可行性研究和示范项目;(3)支持研究以确定电池供应链中的发展机会。从长远来看,随着越来越多的可再生能源进入电网,存储的时间需要延长,以在数天或数周的时间内可进行按需调度电力,以应对持续数天或数周的罕见天气和弥补季节性电力短缺问题。在这方面,澳大利亚政府已经在投资抽水蓄能项目,包括“Snowy Hydro 2.0”和“Battery of the Nation”,这些项目将提供高容量和长持续时间的深层蓄水。可再生能源署和清洁能源金融公司的合作投资将解锁新兴的深度存储技术。同时,储能技术也将与其他技术相结合,更好地减少排放。例如储氢,当可再生能源丰富时,使用其产生的清洁电力进行电解氢,然后将氢气储存数周或数月,并在可再生电力稀缺时用于发电。[32]