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在過(guò)去的幾個(gè)月里，由于持續(xù)的能源危機(jī)，我們看到了在尋找可再生能源替代品方面發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。隨著我們尋求建立能源彈性并擺脫對(duì)化石燃料的依賴(lài)，過(guò)去只是對(duì)未來(lái)的愿景或“我們最終將過(guò)渡到的東西”已迅速被推到現(xiàn)實(shí)的最前沿。

盡管出現(xiàn)了許多可再生能源選擇，例如太陽(yáng)能、風(fēng)能甚至氫能，但有一個(gè)共同的主題：我們需要?jiǎng)?chuàng)新的儲(chǔ)能解決方案。儲(chǔ)能行業(yè)雖然處于起步階段，但隨著創(chuàng)新技術(shù)不斷發(fā)展。例如，關(guān)鍵因素推動(dòng)了儲(chǔ)能領(lǐng)域的增長(zhǎng)，并在未來(lái)幾年內(nèi)加速開(kāi)發(fā)和部署。

本文探討了儲(chǔ)能的主要增長(zhǎng)因素，它們?nèi)绾嗡茉炜稍偕茉葱袠I(yè)，

1. 電力短缺和停電

在過(guò)去的幾年里，從野火到冬季風(fēng)暴的自然災(zāi)害破壞了我們現(xiàn)有的電網(wǎng)并擾亂了能源流動(dòng)。去年冬天，由三場(chǎng)冬季風(fēng)暴造成的德克薩斯州停電，導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)家庭和企業(yè)連續(xù)數(shù)日停電。隨著國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人繼續(xù)敦促當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)為可能的電力短缺做好準(zhǔn)備，歷史很容易重演。

加州在自然災(zāi)害譜系的另一邊也面臨著類(lèi)似的挑戰(zhàn)。由于野火導(dǎo)致計(jì)劃內(nèi)和計(jì)劃外停電，加州居民看到電力線著火的風(fēng)險(xiǎn)增加，造成巨大損失。盡管加州多年來(lái)一直面臨這些問(wèn)題，但該州尚未制定解決方案來(lái)解決這些問(wèn)題。

颶風(fēng)艾達(dá)還使從路易斯安那州到馬薩諸塞州的數(shù)十萬(wàn)家企業(yè)和家庭遭受?chē)?yán)重洪水，一周多沒(méi)有電力供應(yīng)，這限制了恢復(fù)工作并導(dǎo)致許多人死亡。我們了解到，該國(guó)沒(méi)有哪個(gè)地區(qū)可以免受自然災(zāi)害造成的停電影響。

隨著自然災(zāi)害變得更加頻繁和激烈，我們需要開(kāi)發(fā)和實(shí)施加強(qiáng)現(xiàn)有電網(wǎng)的方法。在我們的社區(qū)部署更多的可再生能源和儲(chǔ)能是我們提高電網(wǎng)抗脆弱性的兩種方式。

2. 新政府加大政策力度

在擔(dān)任總統(tǒng)的頭兩年，喬·拜登通過(guò)計(jì)劃和已經(jīng)通過(guò)的立法明確表示，他正在根據(jù)聯(lián)邦政策推動(dòng)可再生能源和儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)和部署。

據(jù)報(bào)道，基礎(chǔ)設(shè)施法案是一個(gè)良好的開(kāi)端，其中包括 140 億美元用于彈性項(xiàng)目 - 其中儲(chǔ)能是一項(xiàng)可能的投資 - 以及 110 億美元的贈(zèng)款資金，用于資助州、公用事業(yè)和其他希望在彈性方面進(jìn)行投資的儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商。到儲(chǔ)能新聞。

此外，喬·拜登最近援引了《國(guó)防生產(chǎn)法》，該法案將允許美國(guó)獲得鋰、鎳、鈷、石墨和錳等用于制造電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能電池的關(guān)鍵材料的來(lái)源。這是因?yàn)樽匀ツ暌詠?lái)天然氣價(jià)格大幅上漲。

我們?nèi)匀恍枰嗟穆?lián)邦立法來(lái)支持對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的研究以及可再生能源和存儲(chǔ)計(jì)劃的部署。我們還需要地方和州政府通過(guò)政策，部署更多可再生能源，實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)。一些州已經(jīng)開(kāi)始這樣做了，比如加利福尼亞。引入更多的聯(lián)邦和州政策將成為增加可再生能源和存儲(chǔ)部署的巨大驅(qū)動(dòng)力和必要性。

3. 供應(yīng)鏈短缺

由于 COVID-19 仍在對(duì)包括外國(guó)沖突在內(nèi)的全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)造成損失，全球供應(yīng)鏈短缺幾乎遍及每個(gè)行業(yè)。持續(xù)的供應(yīng)鏈中斷將是能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)重要因素。我們已經(jīng)開(kāi)始看到一些將制造業(yè)帶回美國(guó)的新舉措。例如，今年早些時(shí)候，Tritium 宣布了其在田納西州為電動(dòng)汽車(chē)制造充電器的新制造工廠，而英特爾已發(fā)布了在中西部建立新半導(dǎo)體工廠的計(jì)劃。

對(duì)來(lái)自柬埔寨、馬來(lái)西亞、泰國(guó)和越南的太陽(yáng)能產(chǎn)品征收規(guī)避關(guān)稅的新調(diào)查增加了供應(yīng)鏈的困境。這個(gè)問(wèn)題已引起太陽(yáng)能和儲(chǔ)能行業(yè)詢(xún)問(wèn)增加美國(guó)本土制造業(yè)。由于這四個(gè)國(guó)家提供了 84% 的美國(guó)進(jìn)口商品，并且由于調(diào)查而取消了許多交付，因此必須填補(bǔ)市場(chǎng)上的嚴(yán)重缺口，以推動(dòng)太陽(yáng)能和儲(chǔ)能的采用。很難預(yù)測(cè)這項(xiàng)調(diào)查是否會(huì)增加國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能組件的制造。隨著公司尋求采用和安裝目前市場(chǎng)上可用的技術(shù)，新的太陽(yáng)能模塊技術(shù)現(xiàn)在可能具有優(yōu)勢(shì)。

5. 對(duì)氣候技術(shù)的更多投資

去年，氣候科技獲得了 370 億美元的全球風(fēng)險(xiǎn)投資，是大流行前投資水平的 2.5 倍。

當(dāng)美國(guó)在去年秋天重新加入《巴黎協(xié)定》并參加 COP26 時(shí)，這表明可再生能源倡議再次成為美國(guó)政府的首要任務(wù)。同樣，風(fēng)投也紛紛效仿，增加了對(duì)可再生能源公司和清潔技術(shù)初創(chuàng)公司的資本投資。資本的涌入將推動(dòng)創(chuàng)新企業(yè)進(jìn)一步研究、開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展其技術(shù)，從而使該行業(yè)蓬勃發(fā)展并以更快的速度增長(zhǎng)。

6. 電動(dòng)汽車(chē)的增長(zhǎng)

電動(dòng)汽車(chē)的日益普及也是推動(dòng)儲(chǔ)能向前發(fā)展的一個(gè)重要因素。電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的飆升主要是由于可供購(gòu)買(mǎi)的新電動(dòng)汽車(chē)類(lèi)型的涌入和汽油價(jià)格的飆升。隨著電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的飆升，越來(lái)越多地采用現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)能和太陽(yáng)能解決方案自然將成為能源轉(zhuǎn)型的下一個(gè)進(jìn)展。人們將尋找通過(guò)添加現(xiàn)場(chǎng) EV 充電器來(lái)降低電力成本的解決方案。

7. 全球沖突

由于國(guó)際不穩(wěn)定，特別是在烏克蘭，世界各國(guó)強(qiáng)烈推動(dòng)減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)。由于對(duì)俄羅斯的制裁，天然氣現(xiàn)在已達(dá)到歷史最高價(jià)格。這種價(jià)格上漲將是推動(dòng)儲(chǔ)能投資增長(zhǎng)的另一個(gè)因素，尤其是在美國(guó)。

此外，鈷和其他稀有金屬來(lái)自?xún)?nèi)亂不斷加劇的不穩(wěn)定國(guó)家。烏克蘭和俄羅斯也是鋰和鎳的供應(yīng)商，用于生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)電池。這些全球性沖突可能會(huì)影響我們?nèi)绾尾少?gòu)制造儲(chǔ)能系統(tǒng)電池所需的材料。根據(jù)結(jié)果，該行業(yè)可能需要將目光投向其他地方或其他化學(xué)物質(zhì)，以支持儲(chǔ)能技術(shù)的擴(kuò)展和增長(zhǎng)。

世界在不斷變化和發(fā)展，隨之而來(lái)的是所有行業(yè)（包括能源）面臨的獨(dú)特挑戰(zhàn)。盡管世界各地掀起一波又一波的動(dòng)蕩和沖突，但仍有一線希望 - 所有事情都表明我們需要開(kāi)始對(duì)生產(chǎn)、儲(chǔ)存和使用能源的方式進(jìn)行重大轉(zhuǎn)變。

可再生資源和儲(chǔ)能已成為最實(shí)用和經(jīng)濟(jì)可行的解決方案。上述因素將繼續(xù)推動(dòng)可再生能源行業(yè)向前發(fā)展，并帶來(lái)許多我們?cè)趦?chǔ)能部署和技術(shù)創(chuàng)新方面尚未看到的新趨勢(shì)。我們不知道儲(chǔ)能的未來(lái)會(huì)是什么樣子。然而，我們可以收集到，隨著我們充分利用我們生產(chǎn)的清潔能源，它將增加現(xiàn)有的電網(wǎng)。

8. Web 3.0 和融合技術(shù)

成功的可再生能源技術(shù)蓬勃發(fā)展的首要主題將是它們與被稱(chēng)為 Web 3.0 或空間網(wǎng)絡(luò)的其他新興技術(shù)無(wú)縫集成或融合的能力。

在《The Spatial Web》一書(shū)中， Gabriel René 和 Dan Mapes 認(rèn)為，Web 3.0 時(shí)代將被定義為“由經(jīng)典計(jì)算機(jī)科學(xué)中稱(chēng)為三層架構(gòu)的計(jì)算技術(shù)的集成‘堆棧’定義，包括接口、邏輯和數(shù)據(jù)層。” René 和 Mapes 進(jìn)一步指出，“Web 3.0 將同時(shí)利用空間（AR、VR、MR）、物理（IoT、可穿戴設(shè)備、機(jī)器人）、認(rèn)知（ML、AI）和分布式（區(qū)塊鏈、邊緣）計(jì)算技術(shù)，作為集成堆棧。”


如圖所示，René 和 Mapes 概述了Web 3.0 的框架，并指出了與通常稱(chēng)為 Web 3 的主要區(qū)別。例如，一個(gè)人將能夠連接能源物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（例如，智能儲(chǔ)能） ，使用 AR 眼鏡查看其使用說(shuō)明書(shū)，通過(guò)人工智能與其通信并分析其數(shù)據(jù)，并將安全信息（即使用模式）存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上。

數(shù)字世界和物理世界的這種融合將創(chuàng)造下一代電網(wǎng)。這種融合將進(jìn)一步提高可靠性，因?yàn)槲覀儗⒛軌蚋玫胤治?、預(yù)測(cè)和理解從需求方的使用模式到供應(yīng)方的擁塞點(diǎn)的一切。例如，當(dāng)電網(wǎng)成為 Web 3.0 的一部分時(shí)，它將能夠無(wú)縫和半自主地優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能。因此，儲(chǔ)能和可再生能源技術(shù)將成為電網(wǎng)的必要組成部分，而不僅僅是擁有的技術(shù)，尤其是當(dāng)我們繼續(xù)生活在影響我們電力供應(yīng)的嚴(yán)重自然災(zāi)害中時(shí)。

9. 數(shù)字孿生

數(shù)字雙胞胎或物理產(chǎn)品的虛擬復(fù)制品已經(jīng)引起了企業(yè)和政府的關(guān)注。例如，儲(chǔ)能設(shè)備可以擁有自身的數(shù)字復(fù)制品，包括其所有屬性，可以在 2D 屏幕上或佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡時(shí)查看。然后，一個(gè)人可以遠(yuǎn)程提供有關(guān)修復(fù)部分能量存儲(chǔ)設(shè)備的說(shuō)明，或通過(guò)操縱數(shù)字孿生來(lái)執(zhí)行日常維護(hù)。數(shù)字雙胞胎還可以提供有關(guān)儲(chǔ)能系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)世界中的表現(xiàn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和分析。如果電網(wǎng)在高峰使用期間需要額外的能源資源，一個(gè)人或算法可以啟動(dòng)一個(gè)序列來(lái)部署儲(chǔ)能。

數(shù)字孿生技術(shù)正在迅速集成到工業(yè)和復(fù)雜工程應(yīng)用中，包括儲(chǔ)能、風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能等技術(shù)。因此，我們可以期待在未來(lái)五年內(nèi)，能源行業(yè)中數(shù)字雙胞胎的存在會(huì)急劇增加。

10. 智能城市、智能企業(yè)、智能家居

隨著儲(chǔ)能與其他新興技術(shù)的融合，我們將看到智慧城市、企業(yè)和家庭的增加。“智能”意味著擁有實(shí)時(shí)評(píng)估和理解數(shù)據(jù)的計(jì)算能力，因此人們（或人工智能）可以?xún)?yōu)化資產(chǎn)部署以節(jié)省資金、電力和其他資源。這不僅僅意味著智能恒溫器可以在夏季電網(wǎng)負(fù)載過(guò)高時(shí)關(guān)閉空調(diào)。這也意味著應(yīng)用程序可以為消費(fèi)者和企業(yè)帶來(lái)直接和實(shí)質(zhì)性的好處，例如預(yù)測(cè)何時(shí)部署儲(chǔ)能，這樣您就可以保持舒適，同時(shí)還能節(jié)省電費(fèi)。

我們已經(jīng)開(kāi)始看到許多優(yōu)化建筑效率的技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)。新興技術(shù)公司部署人工智能、物聯(lián)網(wǎng)傳感器和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)改善空氣質(zhì)量、暖通空調(diào)效率、溫度、照明和整體乘員舒適度。儲(chǔ)能是補(bǔ)充提高建筑性能和減少碳排放這一使命的自然進(jìn)步。

此外，最近要求可持續(xù)技術(shù)的建筑規(guī)范有所增加。例如，加利福尼亞將要求從 2023 年開(kāi)始，所有新的商業(yè)和多戶(hù)住宅建筑的太陽(yáng)能 + 存儲(chǔ)系統(tǒng)。由于這些新技術(shù)和國(guó)家授權(quán)，我們可以預(yù)期太陽(yáng)能 + 存儲(chǔ)系統(tǒng)和部署它們所需的智能建筑管理系統(tǒng)將急劇增加隨著我們繼續(xù)推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

11. 分布式儲(chǔ)能

分布式能源（DER），例如分布式能源存儲(chǔ)，可以降低電網(wǎng)的脆弱性，因?yàn)樗梢栽跓o(wú)需昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)的情況下將能源供應(yīng)到需要的地方。大衛(wèi)羅伯茨在Canary Media 的一篇文章中報(bào)道說(shuō)：“你部署的分布式能源越多，你可以在系統(tǒng)上投放的集中式可再生能源就越多。

DER 是一種公用事業(yè)規(guī)模的可再生能源促進(jìn)劑。” 此外，羅伯茨引用了一個(gè)清潔能源驅(qū)動(dòng)的 DER 情景，該情景比現(xiàn)狀“便宜 880 億美元”。隨著越來(lái)越多的分布式能源并網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)的需求開(kāi)始趨于平穩(wěn)，這意味著大需求峰值的減少以及維持電網(wǎng)運(yùn)行所需的峰值電站數(shù)量的減少。

在最近的 Canary Media 文章中，Jeff St. John指出“屋頂太陽(yáng)能、電池、電動(dòng)汽車(chē)充電器、備用發(fā)電機(jī)和靈活負(fù)載 [預(yù)計(jì)] 到 2025 年將達(dá)到 400 吉瓦。” 連接的 DER 將使社區(qū)能夠更好地預(yù)測(cè)和了解電網(wǎng)上存儲(chǔ)的能源的可用位置以及如何將其部署到可能需要它的區(qū)域。

12. 從搖籃到搖籃的儲(chǔ)能解決方案

隨著我們尋找在其生命周期的所有階段充分利用儲(chǔ)能解決方案的方法，從搖籃到搖籃的儲(chǔ)能技術(shù)也將變得更加普遍。

從搖籃到搖籃的趨勢(shì)提出了重要問(wèn)題，即需要檢查從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)到物流再到報(bào)廢的整個(gè)儲(chǔ)能供應(yīng)鏈。這凸顯了缺乏對(duì)電池制造和回收的監(jiān)管。雖然一些公司正在研究我們?nèi)绾蝸G棄、回收和再利用儲(chǔ)能組件，但仍需要更多創(chuàng)新。

13. 新型儲(chǔ)能技術(shù)

儲(chǔ)能將需要超越電池和鋰離子化學(xué)，以滿(mǎn)足所需的持續(xù)時(shí)間（即幾天、幾周、幾個(gè)月）和積極的碳減排目標(biāo)。動(dòng)能存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。其他解決方案，例如地?zé)醿?chǔ)能，也開(kāi)始在市場(chǎng)上獲得關(guān)注，例如Fervo 和谷歌最近宣布的合作伙伴關(guān)系。

那么，儲(chǔ)能會(huì)辜負(fù)炒作嗎？

我們還有工作要做。我們必須大力投資于能源存儲(chǔ)與各種新興和融合技術(shù)的交叉領(lǐng)域，包括 Web 3.0 技術(shù)、智慧城市和建筑技術(shù)、數(shù)字孿生、分布式能源、從搖籃到搖籃的解決方案和新型存儲(chǔ)技術(shù)。

如果我們?cè)谶@些關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行投資、研究和開(kāi)發(fā)，那么儲(chǔ)能可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)炒作。

原標(biāo)題：儲(chǔ)能會(huì)辜負(fù)炒作嗎？