麻省理工學(xué)院研究歷時(shí)三年多，分析了利用各種儲能技術(shù)（電化學(xué)、熱能、化學(xué)和機械）存儲風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電，以實(shí)現 2050 年電網(wǎng)脫碳。
報告稱(chēng)，在美國啟用氣候友好型電網(wǎng)需要改變規劃和運營(yíng)工具，以反映應對氣候變化所需的過(guò)渡系統。它還要求增加固定費用，以使儲能在財務(wù)上可行。
此外，該報告建議修改聯(lián)邦政府目前向分擔技術(shù)示范項目成本的私營(yíng)部門(mén)合作伙伴授予知識產(chǎn)權的做法。報告稱(chēng)對技術(shù)示范和早期部署活動(dòng)的公共投資是為了傳播知識。
過(guò)去，美國能源部堅持要求私營(yíng)部門(mén)合作伙伴分擔項目成本，以此來(lái)“拉伸”聯(lián)邦資金。由于社會(huì )資本通常被授予知識產(chǎn)權作為回報，這種做法損害了公共支持的技術(shù)示范項目的基本目標，即在所有行業(yè)參與者之間傳播信息，從而為有效競爭創(chuàng )造條件。聯(lián)邦示范項目應包括與尚未成為合作伙伴的其他美國實(shí)體共享信息的明確要求，即使這需要更大的聯(lián)邦貢獻。
多余的太陽(yáng)能和風(fēng)能輸出可以在高需求時(shí)存儲并為電網(wǎng)提供電力，“以具有成本效益的方式保持可靠性-這反過(guò)來(lái)可以支持電力部門(mén)以外的許多最終用途活動(dòng)的電氣化，”MITEI主任化學(xué)工程教授羅伯特阿姆斯特朗在報告發(fā)布時(shí)說(shuō)。
假設風(fēng)能和太陽(yáng)能技術(shù)的成本繼續下降，該研究的模型“確定了使電力系統脫碳的具有成本效益的途徑——與美國2005年的水平相比，排放量減少了97%-99%，”該研究得出結論。“有效的脫碳將需要對多種儲能技術(shù)以及輸電、清潔發(fā)電和需求靈活性進(jìn)行大量投資，”它補充道。
“了解儲能技術(shù)需要在何處以及如何發(fā)展以及了解能源或容量成本、往返效率和持續時(shí)間等之間的各種權衡是有幫助的，”加州儲能聯(lián)盟政策總監Jin Noh說(shuō)，報告說(shuō)。他補充說(shuō)，它可以指導有關(guān)開(kāi)發(fā)和商業(yè)化各種新能源存儲技術(shù)的政策。
當今占主導地位的電網(wǎng)存儲由鋰離子電池提供，其最大輸出通常為4小時(shí)，而需要提供更多小時(shí)供電時(shí)間的存儲來(lái)滿(mǎn)足不同的電網(wǎng)需求，包括天氣和季節性相關(guān)需求。能源部目前正在制定一項研究目標，以幫助降低10小時(shí)以上的儲能成本。它最近批準了5.05億美元，用于推進(jìn)與可再生能源相結合的多小時(shí)存儲。
麻省理工學(xué)院的報告呼吁更多地支持更長(cháng)的持續時(shí)間，特別是使用廣泛可用的地球材料的電化學(xué)存儲技術(shù)，包括來(lái)自二次使用電池和回收的那些。
報告稱(chēng)，由于沒(méi)有像鋰離子電池這樣的大量私人投資支持，因此需要更多的政府財政援助來(lái)支持至少12小時(shí)的輸出。報告指出，為電動(dòng)汽車(chē)中這些能量密集、低成本的電池提供私人融資“顯著(zhù)改善了短期電力系統存儲的前景”。
報告稱(chēng)，另一個(gè)挑戰是，當風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電量下降時(shí)，長(cháng)期儲能的價(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)院還要求提高固定收費，以確保存儲技術(shù)獲得利潤。
麻省理工學(xué)院高級能源經(jīng)濟學(xué)家Howard Gruenspecht說(shuō)：“我們的模型表明，在許多小時(shí)內，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電占主導地位的脫碳系統的能源邊際系統成本將為零或較低，”與使用化石燃料的可調度發(fā)電相比，因為“未來(lái)的脫碳系統可能具有高資本成本和非常低的可變成本，固定費用在成本回收中的作用應該比現在更大”，他補充道。這包括根據消費者的收入水平收費，以“解決公平和效率問(wèn)題”。
報告稱(chēng)，在美國啟用氣候友好型電網(wǎng)需要改變規劃和運營(yíng)工具，以反映應對氣候變化所需的過(guò)渡系統。它還要求增加固定費用，以使儲能在財務(wù)上可行。
此外，該報告建議修改聯(lián)邦政府目前向分擔技術(shù)示范項目成本的私營(yíng)部門(mén)合作伙伴授予知識產(chǎn)權的做法。報告稱(chēng)對技術(shù)示范和早期部署活動(dòng)的公共投資是為了傳播知識。
過(guò)去，美國能源部堅持要求私營(yíng)部門(mén)合作伙伴分擔項目成本，以此來(lái)“拉伸”聯(lián)邦資金。由于社會(huì )資本通常被授予知識產(chǎn)權作為回報，這種做法損害了公共支持的技術(shù)示范項目的基本目標，即在所有行業(yè)參與者之間傳播信息，從而為有效競爭創(chuàng )造條件。聯(lián)邦示范項目應包括與尚未成為合作伙伴的其他美國實(shí)體共享信息的明確要求，即使這需要更大的聯(lián)邦貢獻。
多余的太陽(yáng)能和風(fēng)能輸出可以在高需求時(shí)存儲并為電網(wǎng)提供電力，“以具有成本效益的方式保持可靠性-這反過(guò)來(lái)可以支持電力部門(mén)以外的許多最終用途活動(dòng)的電氣化，”MITEI主任化學(xué)工程教授羅伯特阿姆斯特朗在報告發(fā)布時(shí)說(shuō)。
假設風(fēng)能和太陽(yáng)能技術(shù)的成本繼續下降，該研究的模型“確定了使電力系統脫碳的具有成本效益的途徑——與美國2005年的水平相比，排放量減少了97%-99%，”該研究得出結論。“有效的脫碳將需要對多種儲能技術(shù)以及輸電、清潔發(fā)電和需求靈活性進(jìn)行大量投資，”它補充道。
“了解儲能技術(shù)需要在何處以及如何發(fā)展以及了解能源或容量成本、往返效率和持續時(shí)間等之間的各種權衡是有幫助的，”加州儲能聯(lián)盟政策總監Jin Noh說(shuō)，報告說(shuō)。他補充說(shuō)，它可以指導有關(guān)開(kāi)發(fā)和商業(yè)化各種新能源存儲技術(shù)的政策。
當今占主導地位的電網(wǎng)存儲由鋰離子電池提供，其最大輸出通常為4小時(shí)，而需要提供更多小時(shí)供電時(shí)間的存儲來(lái)滿(mǎn)足不同的電網(wǎng)需求，包括天氣和季節性相關(guān)需求。能源部目前正在制定一項研究目標，以幫助降低10小時(shí)以上的儲能成本。它最近批準了5.05億美元，用于推進(jìn)與可再生能源相結合的多小時(shí)存儲。
麻省理工學(xué)院的報告呼吁更多地支持更長(cháng)的持續時(shí)間，特別是使用廣泛可用的地球材料的電化學(xué)存儲技術(shù)，包括來(lái)自二次使用電池和回收的那些。
報告稱(chēng)，由于沒(méi)有像鋰離子電池這樣的大量私人投資支持，因此需要更多的政府財政援助來(lái)支持至少12小時(shí)的輸出。報告指出，為電動(dòng)汽車(chē)中這些能量密集、低成本的電池提供私人融資“顯著(zhù)改善了短期電力系統存儲的前景”。
報告稱(chēng)，另一個(gè)挑戰是，當風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電量下降時(shí)，長(cháng)期儲能的價(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)院還要求提高固定收費，以確保存儲技術(shù)獲得利潤。
麻省理工學(xué)院高級能源經(jīng)濟學(xué)家Howard Gruenspecht說(shuō)：“我們的模型表明，在許多小時(shí)內，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電占主導地位的脫碳系統的能源邊際系統成本將為零或較低，”與使用化石燃料的可調度發(fā)電相比，因為“未來(lái)的脫碳系統可能具有高資本成本和非常低的可變成本，固定費用在成本回收中的作用應該比現在更大”，他補充道。這包括根據消費者的收入水平收費，以“解決公平和效率問(wèn)題”。
