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麻省理工學(xué)院在5月12日發(fā)布的一份研究報(bào)告中指出，部署不同的儲(chǔ)能技術(shù)可以優(yōu)化和利用不斷增長(zhǎng)的可再生能源發(fā)電量。預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中葉，可再生能源的電力將取代化石燃料電力。

麻省理工學(xué)院能源倡議（MITEI）發(fā)布的這份名為“儲(chǔ)能系統(tǒng)的未來(lái)”（The Futureof Energy Storage）研究報(bào)告，為支持和使用現(xiàn)有和新興的電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)以經(jīng)濟(jì)可行的方式減少碳排放提供了一份藍(lán)圖。這份近400頁(yè)的研究報(bào)告著眼于美國(guó)東北部、東南部地區(qū)和德克薩斯州的儲(chǔ)能市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查和研究，這些地區(qū)反映了不同的需求組合以及風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電水平。

該報(bào)告還評(píng)估了與可再生能源發(fā)電設(shè)施配套部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)在印度和其他國(guó)家替代燃煤發(fā)電廠的潛力。報(bào)告指出，隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)中的增加，必須調(diào)整政策以避免對(duì)消費(fèi)者造成過(guò)度和不公平的負(fù)擔(dān)，鼓勵(lì)各行業(yè)的電氣化以實(shí)現(xiàn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的脫碳，并實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，特別是在新興市場(chǎng)的發(fā)展中國(guó)家。

麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)研究歷時(shí)三年多的時(shí)間，研究和分析了利用各種儲(chǔ)能技術(shù)（電化學(xué)、熱儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和機(jī)械能）的策略，這些技術(shù)可以捕獲可變的風(fēng)電和太陽(yáng)能電力，預(yù)計(jì)到2050年將使電網(wǎng)脫碳。

報(bào)告稱，在美國(guó)構(gòu)建一個(gè)氣候友好型電網(wǎng)需要改變規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)工具，以反映應(yīng)對(duì)氣候變化所需的過(guò)渡系統(tǒng)。它還要求增加固定費(fèi)用，以使儲(chǔ)能系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)可行。此外，該報(bào)告建議，修改美國(guó)聯(lián)邦政府目前向分擔(dān)技術(shù)示范項(xiàng)目成本的私營(yíng)部門合作伙伴授予知識(shí)產(chǎn)權(quán)的做法。報(bào)告還聲稱，對(duì)技術(shù)示范和早期部署活動(dòng)的公共投資是為了傳播技術(shù)和知識(shí)。

在過(guò)去，美國(guó)能源部堅(jiān)持要求私營(yíng)部門合作伙伴分擔(dān)項(xiàng)目成本。由于社會(huì)資本通常被授予知識(shí)產(chǎn)權(quán)作為回報(bào)，這種做法損害了公共部門支持的技術(shù)示范項(xiàng)目的基本目標(biāo)，即在所有行業(yè)參與者之間傳播信息，從而為有效競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造條件。聯(lián)邦示范項(xiàng)目應(yīng)包括與尚未成為合作伙伴的美國(guó)其他實(shí)體共享信息的明確要求，即使這需要投入更多的聯(lián)邦資金。

麻省理工學(xué)院能源倡議（MITEI）負(fù)責(zé)人、化學(xué)工程教授Robert Armstrong在發(fā)布這份報(bào)告時(shí)說(shuō)，“太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)電設(shè)施的多余電力可以通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)，并在電價(jià)高時(shí)為電網(wǎng)供電，以具有成本效益的方式保持供電可靠性。”

該研究為此得出一個(gè)結(jié)論，“假設(shè)風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的成本繼續(xù)下降，該研究的模型確定了使電力系統(tǒng)脫碳的具有成本效益的途徑，與美國(guó)2005年的碳排放水平相比，碳排放量減少了97%～99%。有效的脫碳將需要對(duì)多種儲(chǔ)能技術(shù)以及輸電、清潔發(fā)電和需求靈活性進(jìn)行大量投資。”

加州儲(chǔ)能聯(lián)盟政策總監(jiān)Jin Noh談到該報(bào)告時(shí)說(shuō)，“了解儲(chǔ)能技術(shù)需要在何處以及如何發(fā)展以及了解裝機(jī)容量成本、充放電往返效率和持續(xù)時(shí)間等之間的各種權(quán)衡是有幫助的。”他補(bǔ)充說(shuō)，這可以指導(dǎo)有關(guān)開(kāi)發(fā)和商業(yè)化各種儲(chǔ)能技術(shù)的政策。

當(dāng)今占主導(dǎo)地位的儲(chǔ)能系統(tǒng)主要是鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)通常為4小時(shí)，而未來(lái)需要提供持續(xù)時(shí)間更多的儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)滿足不同的電網(wǎng)需求，包括天氣和季節(jié)性需求。美國(guó)能源部目前正在制定一項(xiàng)研究目標(biāo)，以幫助降低10小時(shí)以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)成本。該部門最近批準(zhǔn)了5.05億美元，用于推進(jìn)與可再生能源相結(jié)合的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的開(kāi)發(fā)和部署。

麻省理工學(xué)院的這份報(bào)告呼吁更多地支持持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，特別是使用廣泛可用材料的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，其中包括來(lái)自二次使用電池和回收電池。

報(bào)告稱，由于沒(méi)有像鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)這樣獲得大量投資支持，因此需要政府提供更多的財(cái)政資金來(lái)支持12小時(shí)以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和利用。報(bào)告指出，為電動(dòng)汽車中這些能量密集、低成本的電池提供私有融資顯著改善了短時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展前景。

報(bào)告稱，另一個(gè)挑戰(zhàn)是，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電量下降時(shí)，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值將很低。因此，由于間歇性能源的特性和價(jià)值非常不同，麻省理工學(xué)院還要求提高固定費(fèi)用，以確保長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)能夠獲利。

麻省理工學(xué)院高級(jí)能源經(jīng)濟(jì)學(xué)家Howard Gruenspecht表示：““我們的建模表明，在風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電占主導(dǎo)地位的脫碳電力系統(tǒng)中，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，能源系統(tǒng)的邊際成本將會(huì)越低或?yàn)榱?。由于未?lái)的脫碳電力系統(tǒng)可能具有較高的資本成本，因此固定費(fèi)用應(yīng)該在成本回收方面發(fā)揮更大的作用。這其中包括根據(jù)消費(fèi)者收入水平收取費(fèi)用，以兼顧公平和效率。”

原標(biāo)題：麻省理工學(xué)院研究認(rèn)為：需要大量部署各種儲(chǔ)能系統(tǒng)以優(yōu)化可再生能源電力