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編者按：目前正在波蘭舉行的新一輪聯(lián)合國氣候變化會議充分表明，人類目前尚未走上避免碳污染帶來最嚴(yán)重后果的正軌。而關(guān)于是否能夠以及如何以有效的方式顯著減少排放量的問題，仍然存在嚴(yán)重的分歧。

而美國的一項(xiàng)舉措可能是將碳污染曲線下降到零的關(guān)鍵。一項(xiàng)由美國推動(dòng)的旨在加速推動(dòng)長時(shí)儲能關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的國際倡議將會展現(xiàn)出其領(lǐng)導(dǎo)能力。


美國信息技術(shù)和創(chuàng)新基金會最近關(guān)于深度脫碳創(chuàng)新議程的報(bào)告，確定了需要進(jìn)一步發(fā)展的六個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。其中之一是長時(shí)儲能。如果風(fēng)能和太陽能繼續(xù)保持快速增長，必然需要部署長時(shí)儲能系統(tǒng)。

可再生能源最大的特點(diǎn)之一是大自然提供的能量，但也是多變的。例如，風(fēng)力和陽光通常并不充足，因?yàn)椴渴痖L時(shí)儲能系統(tǒng)將會非常有用，可以在此期間提供儲存的電能，并且可能需要持續(xù)數(shù)天甚至數(shù)周的時(shí)間。

能源專家在儲能方面也具有非凡的創(chuàng)造性。例如，可以將能量轉(zhuǎn)化為熱能儲存在熔鹽中；也可以采用化學(xué)方法將能量儲存在新型電池中；可以將能量儲存為氫氣并用作燃料；甚至可以將能量儲存在巨大的空氣罐中。

遺憾的是，這些方法中沒有一種方法成本更低或十分可靠，因此無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲能，而這是管理可變可再生能源滲透率非常高的電力系統(tǒng)所必需的。

為了應(yīng)對美國高級研究計(jì)劃署提出的“基本負(fù)荷能源挑戰(zhàn)”，技術(shù)專家們需要進(jìn)行大量的研究和開發(fā)（R&D），該計(jì)劃要求儲能系統(tǒng)每千瓦時(shí)（kWh）成本為5至30美元，并且運(yùn)行8到100小時(shí)以上。液流電池廠商CellCube公司總裁在8月發(fā)表的一份聲明指出，“我們開發(fā)的8小時(shí)儲能系統(tǒng)，電力價(jià)格是達(dá)到每千瓦時(shí)200美元。”

通過協(xié)作推進(jìn)發(fā)展

推進(jìn)這一研發(fā)議程的一個(gè)關(guān)鍵途徑是通過國際合作。俗話說，“重新發(fā)明輪子毫無意義。”國際之間采取合作不僅可以避免重復(fù)研發(fā)，還可以通過具有不同觀點(diǎn)的科學(xué)家和工程師的探討和溝通來提供創(chuàng)造力。

但是國際研發(fā)合作活動(dòng)很難組織，由于需要分享利益，一些國家在技術(shù)方面可能完全依靠其他國家。

美國通過制定一項(xiàng)關(guān)于長時(shí)儲能研發(fā)的國際倡議來解決這個(gè)棘手的問題。美國在儲能方面擁有很多知識和經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)橄嚓P(guān)研究人員在儲能技術(shù)的某些領(lǐng)域處于前沿，例如壓縮空氣儲能。而美國是其他儲能領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者，其中包括液流電池和液態(tài)金屬電池。

此外，鼓勵(lì)儲能的研發(fā)是美國兩黨達(dá)成共識的一個(gè)領(lǐng)域。美國國會提出了新的法案，并擴(kuò)展了關(guān)鍵項(xiàng)目，例如美國能源部電力辦公室今年提出的電網(wǎng)儲能研發(fā)計(jì)劃，美國能源部的高級領(lǐng)導(dǎo)人以及環(huán)保主義者對這一領(lǐng)域的機(jī)遇進(jìn)行了探討。

使命創(chuàng)新實(shí)例

美國幫助建立的使命創(chuàng)新(Mission Innovation)是2015年國際氣候相關(guān)研發(fā)合作的廣泛框架。從可持續(xù)生物燃料到建筑物供暖和制冷等八大創(chuàng)新挑戰(zhàn)構(gòu)成了其主要支柱。盡管美國積極參與了一些研討會，但目前并沒有領(lǐng)導(dǎo)如何解決這些挑戰(zhàn)的措施。

這些創(chuàng)新挑戰(zhàn)使合作方能夠共享研發(fā)設(shè)施，并為技術(shù)開發(fā)制定路線圖以加速部署。長時(shí)儲能將成為這個(gè)清單的重要補(bǔ)充，特別是因?yàn)閮δ苎芯靠梢栽谙鄬^小的范圍內(nèi)進(jìn)行，并且對其重要性達(dá)成共識。所有參與創(chuàng)新使命的成員國都把儲能技術(shù)作為最初計(jì)劃中更感興趣的技術(shù)。

除了應(yīng)對關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)之外，發(fā)揮這種領(lǐng)導(dǎo)作用將發(fā)出一個(gè)重要的外交信號。美國傾向于采用各國之間的自愿、合作和雙贏協(xié)議。國際研發(fā)合作是此類協(xié)議的典型例子，因此，自第二次世界大戰(zhàn)以來，它一直是美國外交的主要內(nèi)容。

使命創(chuàng)新是一個(gè)良好的合作框架，但其挑戰(zhàn)需要擴(kuò)大以填補(bǔ)重大差距。長時(shí)儲能的一項(xiàng)新的創(chuàng)新挑戰(zhàn)是重建美國領(lǐng)導(dǎo)力的一種方式，美國雙方兩黨、政府和國會的領(lǐng)導(dǎo)者在此方面可以達(dá)成一致。