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赛迪译丛储能系统的未来202216页

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文档介绍
赛迪智库2022年11月4日第43期总第562期储能系统的未来【译者按】2022年6月,麻省理工学院发布《储能系统的未来》研究报告。本报告是麻省理工学院能源计划未来系列研究中的第九个研究项目,该项目旨在阐明涉及能源和环境的一系列复杂而重要的问题。报告指出到本世纪中叶,可再生能源发电有望取代化石燃料发电,部署不同的储能技术可以优化和利用不断增长的可再生能源发电。报告研究和分析了各种储能技术(电化学储能、储热、化学储能和机械储能)关键性能、应用领域和成本指标等,呼吁应积极支持长时储能技术、多类型电化学储能技术,以实现到2050年电网系统完全脱碳。赛迪智库节能与环保研究所对该报告进行了编译,期望对我国有关部门有所帮助。【关键词】长时储能可再生能源发电电力系统脱碳一、多种储能技术的基本知识(一)储能技术的基本类型目前有四种基本类型的储能技术(电化学、化学、热能和机械能)处在不同的技术发展水平。在可变可再生能源发电量充足且批发供应价格相对较低时,以及发电量不足批发价格相对较高时,储能系统都可以发挥重要功作用电。储能系统的这种灵活性为电力系统提供了一系列好处。储能系统的规模可以通过其装机容量(最大瞬时功率)来表征,以兆瓦(MW)为单位;其储能容量以兆瓦时MWh)为单位;以及往返效率(RTE)用于衡量充放电的效率。储能系统的储能容量与装机容量的比值就是持续时间,以小时为单位一一这是储能系统从充满电开始提供最大功率的时间长度。目前大多数部署的电池储能的持续时间为4小时或更短;大多数现有抽水蓄能(PSH设施的持续时间为8到12小时或更长时间。储能技术的能量密度也有所不同(能量密度是单位体积可以存储的最大能量)。具有高能量密度的电池技术特别适用于电动汽车(EV)和移动电子产品;尽管如此,能量密度较低的电池技术仍可用于电力系统应用中的存储,而在这些应用中,空间的有效利用通常不太重要。储能技术在其他属性上也有所不同,包括2特定储能系统规模经济的程度(地理足迹和模块化)以及其性能随使用而下降的程度。本报告中考虑的技术根据其电力和能源容量成本分为三大类(见图1)。一般来说,储能容量成本较低和装机容量成本高(图中蓝色区域)的储能技术最适合作为长时储能(持续时间最多可达数天),这些储能技术的充放电不太频繁,例如热储能、化学储能、金属空气电池和抽水蓄能设施等。而棕色区域的储能技术(其中包括锂离子电池储能系统),更适合持续时间较短的储能应用(持续时间为几个小时)和更频繁的充放电。具有中等能力的储能技术(包括液流电池)处于绿色区域。图1:根据电力和能源容量的储能技术分类14001,2001.0008006004020020406080100120140160180200能量容量成本(美元/千瓦时)来源:麻省理工学院3
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