储能技术正在加速发展,但能源网格已为过渡做好准备

储能技术正在加速发展,但能源网格已为过渡做好准备储能可以在完全可再生的电网上确保可靠的电力供应。 Jevanto Productions /快门

部分感谢 大流行引起的经济放缓煤的崩溃风力发电的胜利 在过去十年中, 新的分析 表明英国在实现其净零温室气体排放目标方面还处于中间阶段。 一个的最终目标 完全可再生电网 将取决于能够将风力发电场的清洁电力存储数小时甚至数天的技术。

自从我开始写有关能量存储的文章以来 2013,成本下降促使世界各地安装的电池激增。 就像筒仓在贫瘠时期需要时在农场上存储多余的谷物一样,电网电池也可以存储额外的能量,以便在供应不能满足需求时可以用来保持照明。

从历史上看,化石燃料在能量系统中起到了缓冲作用。 只要需要,人们就可以燃烧煤炭,石油和天然气,以保持人们的开车,供暖和打开家用电器的电源。 但是,应对气候变化将意味着转向可再生能源发电(当太阳不照耀,风不吹时,这可能会变得零散),并将燃气锅炉和内燃机替换为由清洁电力驱动的替代能源。

通过2030 英国道路上可能有超过一千万辆电动汽车,一年中有超过一百万个家庭安装了电动热泵。 英国的能力 电能存储 预计到2030年将增加三倍,到2050年将增加十倍。这分别意味着12吉瓦和40吉瓦。 同时,在同一时期,峰值能源需求可能增长到60吉瓦和80吉瓦。

如果没有充分的准备,存储技术的迅速扩展实际上可能会破坏能源系统的功能,并阻碍向净零社会的发展。

错失机会

英国政府 最近公布的 计划为那些采用大规模储能新技术的公司提供资金。 但是他们建立适当规模的网格存储技术的动力不足。

到2020年底,英国电网仅使用了约600兆瓦的电池。 到2030年,随着风能和太阳能等可再生能源的增长到目前水平的两到三倍,能源过剩和逆差将变得更加极端。 大型存储可以帮助平衡高峰和低谷,但是公司的薪酬不足以证明建立新存储的成本是合理的。

结果,英国错过了机会。 新的能源存储技术可以在风能或太阳能发电量过多时捕获大量电能,并在需要时将其回馈到电网中,从而减少浪费。 一种 智能电网 到40年,使用这种存储可以将能源系统的成本降低多达56亿英镑(2050亿美元)。

公共补贴可能会鼓励公司在部署更多的风能和太阳能时建立和运营足够的能源存储,随着能源系统成本的下降,随着时间的流逝,消费者的初始成本将通过较低的账单返还。 对新存储技术的早期支持也可能会大大降低其成本。 这就是风能和太阳能等可再生能源的现状 便宜 而不是化石燃料的产生。 通过吸引在英国发展储能的公司,全国性产业将蓬勃发展。 目前,储能市场是 美国最大 这就是行业投资的方向。

为过渡做准备

有几家公司愿意向储能设备的所有者付款(例如 家用电池)通过互联网管理其设备的费用-指示设备在必要时向国家电网充电或放电。 消费者可以在价格便宜时(通常在夜间)用电网的电能为家用电池充电,并使用这种存储的能量来代替白天从电网购买更昂贵的电能。 数以百万计的家庭存储设备最终可能会根据算法进行充电和放电,以最大程度地降低消费者的成本。 但是,如果没有策略和工具来处理分布在数百万座建筑物和电动车辆中的存储的影响,则成本可能会增加管理电力基础设施和电网运营商的公司的成本。

储能技术正在加速发展,但能源网格已为过渡做好准备未来的车库? Petrmalinak /快门

储能还需要整合热量,功率和移动性。 热水罐将连接到建筑物中的电动热泵,电动汽车将成为移动存储设备,有潜力将电能卖回电网。 储存将是所有其他碎片都可以容纳的拼图碎片。

这些变化将改变人们支付能源供应的方式,因为更多的电能将用于为房屋,燃料和车辆供暖的电力。 新的供应商模型正在消费者那里进行测试 支付温暖水平 在家里,或 无限电 交易类似于手机计划。 但是,政府在保护消费者的同时仍希望他们支付投资费用的同时,又将如何保护消费者呢?

如果政府未能建立足够的存储来满足可再生能源的需求,那么电网将需要化石燃料来平衡供需关系。 消费者对私人电池进行不协调的充电和放电将使维持稳定的电网的成本也高昂。 随着我们在热,电和运输领域的能源使用越来越一体化,低碳转型将如何影响消费者尚不确定。 储能可以帮助将能源系统转变为零净排放之路,但前提是不能忽视这些挑战。谈话

关于作者

储能高级研究员Jonathan Radcliffe 伯明翰大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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