电网规模储能：电池技术为电网储能带来活力

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  量子运行远见
• 2024 年 5 月 13 日

洞察总结

电网规模的储能正在改变我们使用可再生能源的方式，使得在最需要时存储风能和太阳能等电力成为可能。通过采用先进的电池技术，这种方法提供了比可再生能源更可靠的能源。这些技术使可再生能源更加可靠和容易获得，最终导致能源消费模式、政策制定和市场投资的转变。

电网规模储能环境

电网规模的储能可以在生产高峰期储存可再生能源产生的电力，并在需求高或产量低时将其输送回电网。美国公用事业规模发电量的约 12% 来自风能和太阳能（根据国际能源署的数据），但由于天气条件的变化，风能和太阳能发电是间歇性的。储能解决方案对于提高这些可再生能源的可靠性及其对电网脱碳的贡献至关重要，尽管大规模的具有成本效益的选择一直难以实现。

一项显着的进步是哈佛大学研究人员开发的氧化还原液流电池，该电池采用水性有机电解质。这项创新在电解质中采用了醌或氢醌化合物，在成本、安全性、稳定性和能量密度方面提供了潜在的优势。 Quino Energy 是一家致力于将这项技术商业化的初创公司，因其承诺有效解决可再生能源的零星性而受到关注。该液流电池的目标放电持续时间为 5 至 20 小时，使其成为短期锂离子电池的竞争替代品，特别是对于电网规模的固定存储应用。

美国能源部的支持进一步强调了电网规模储能技术的发展和潜在影响，美国能源部授予 Quino Energy 4.58 万美元，以协助开发可扩展且具有成本效益的液流电池反应物合成工艺。这笔资金凸显了一项更广泛的举措，即与锂离子技术相比，十年内将长期电网规模储能的成本降低 90%。 Quino Energy 的方法可以通过允许液流电池合成其反应物来消除对传统化工厂的需求。

破坏性影响

通过储能系统确保可再生能源的稳定供应，随着时间的推移，随着对昂贵化石燃料的依赖减少，消费者可能会看到能源成本下降。这一转变还鼓励采用智能家居技术来优化能源使用，进一步减少家庭能源费用并增强环境可持续性。此外，随着绿色技术和能源管理领域对专业知识的需求增加，可再生能源的可靠性可能会为这些领域带来新的就业机会。

对于公司来说，向可再生能源的过渡，加上电网规模的存储解决方案，为节省成本和承担企业责任提供了双重机会。运营自己的微电网的企业可以减少对传统电网的依赖，从而降低运营成本并提高能源自主权。这一趋势还可能影响企业重新思考其供应链，优先考虑可持续性和抵御气候引起的破坏的能力。此外，投资可再生能源技术的公司可以提高其品牌声誉，吸引重视环境管理的客户和投资者。

采用电网规模的储能技术可能需要更新当地和国际能源政策，以支持可再生能源并入国家电网。政府可能会为储能研究和开发提供激励措施，鼓励创新并降低成本。最后，可再生能源存储系统的可靠性和效率可以使许多国家实现能源独立，减少对能源进口的需求并增强国家安全。

电网规模储能的影响

电网规模储能的更广泛影响可能包括： 

• 由于减少了对调峰发电厂的依赖，降低了公用事业的运营成本，从而降低了消费者的电价。
• 增加对可再生能源项目的投资，因为电网规模的存储提供了可靠的备份，吸引了更多的私人和公共资金。
• 增强电网抵御自然灾害和气候变化影响的能力，最大限度地减少停电并改善应急响应。
• 通过分散的能源生产赋予消费者权力，允许个人将多余的电力卖回电网并减少公用事业费用。
• 各国政府修改能源政策以纳入存储能力，从而制定更严格的可再生能源目标和对清洁技术的激励措施。
• 加快淘汰燃煤和天然气发电厂，减少温室气体排放，为全球应对气候变化做出贡献。
• 随着市场适应可再生能源的增加整合，能源价格可能出现波动，影响全球能源贸易动态。
• 由于电网规模的储能项目偏向于拥有更多空间和可再生资源的地区，城乡发展存在差异，需要政策干预以确保公平获得清洁能源。

需要考虑的问题

• 更实惠、更可靠的可再生能源会如何改变您的日常生活？
• 地方政府如何促进可再生能源存储系统的部署，以确保所有社区公平使用？