长时储能系统可以满足美国冬季峰值期间电力需求

持续时间长达4小时的电池储能系统有助于满足美国夏季电力峰值需求，但长时储能系统(LDES)可能是满足美国冬季电力峰值需求的关键因素。

这是根据美国国家可再生能源实验室(NREL)最新进行研究得出的结论。目前，几乎所有新加入电网的储能系统都是锂离子电池储能系统，并且90%以上的电池储能系统持续时间不超过4小时。

住友电气集团在加州部署的一个8MWh全钒液流电池储能项目

一方面是由于人们认为电池储能系统存在局限性，另一方面也是因为美国以及世界上大多数国家市场结构对持续时间的重视程度远远超过了这个数字。

降低成本

如今，有几十家储能开发商推出了锂离子电池储能系统的替代技术，这些储能技术的持续时间更长，甚至长达几天，并且正在寻求商业化运营。

对于这些公司来说，他们面临的部分挑战是锂离子电池由于大规模生产而大幅降低成本，电动汽车和其他应用也需要采用大量锂离子电池。这意味着，从电池到电池储能系统的各个层面，都享受到了成本的持续下降和创新，而投资者和其他利益相关者现在有了一些时间来适应和采用长时储能技术。

因此，长时储能技术提供商必须继续努力降低成本并扩大生产规模，美国政府已经认识到这一点，并通过其“储能大挑战”竞赛和最近承诺为一系列长时储能项目提供3.25亿美元资金支持。

长时储能的市场价值

与此同时，获得长时储能系统的市场价值是一个需要解决的“先有鸡还是先有蛋”的问题。随着可再生能源应用的日益普及，对持续时间更长的长时储能系统需求也在增长。

DNV公司在其最近发布的《2023年能源转型展望》报告中表示，像钒氧化还原液流电池(VRFB)这样的长时储能技术有望以相对较低的成本提供8小时至24小时的持续放电时间，并且对于更长持续时间的要求开始快速增长。

彭博新能源财经公司在其最近发布的一份研究报告中表示，到目前为止，全球已累计部署了约1.4GW/8.2GWh长时储能系统（非锂电池和非抽水蓄能设施），但尽管美国和中国都宣布了一系列声明，但长时储能系统的市场情况仍不确定。

最近，在美国一些领先的电池储能市场，例如加州独立系统运营商(CAISO)和德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)的服务区域，其运营的储能系统的持续时间有增加趋势，但加州独立系统运营商(CAISO)的平均持续时间仍然为4小时，而德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)的平均持续时间约为2小时。

电池储能系统集成商Fluence公司的美洲分公司总裁John Zahurancik在最近的一次接受行业媒体采访时表示：“我们已经看到储能市场向更长的持续时间稳步迁移。持续时间较短的用例往往更容易实现商业化运营，而且通常是优先考虑的因素。”

Zahurancik表示，该公司正在调查潜在客户对持续时间为6小时和8小时储能项目的投资兴趣，其中一些调查已经在美国加州和智利等市场开始实施。

他认为，锂离子电池储能系统能够提供长达6小时和8小时的储能应用，但还有一些新的储能技术可能会提供更长持续时间。

然而，根据美国国家可再生能源实验室(NREL)对储能技术未来发展的研究报告，美国能源市场在很大程度上是为目前甚至以的需求而配置的，而不是未来需求。

这意味着储能市场是围绕公用事业公司和电网运营商为客户提供可靠电力需求而设计的，其中很大一部分是围绕满足夏季的电力需求峰值期间而设计的。它们往往在太阳能发电设施发电量最高的上午和下午出现。

美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究报告的作者表示，美国的几个批发市场为此实施了固定的4小时容量规则。在这些市场上，长时储能系统不会比4小时电池储能系统获利更多。

然而，冬季的电力需求比夏季更为显著，特别是随着建筑物供暖电气化和极端天气事件变得越来越普遍。虽然冬季峰值期间持续的时间比夏季更长，但太阳能发电量在这些时候也不丰富，因此采用长时储能系统的情况越来越多。

即使在夏天，所需储能系统的持续时间也会增加。太阳能行业资深人士和金融家、美国能源部贷款项目办公室的负责Jigar Shah表示，在今年早些时候德克萨斯州的热浪期间，电网运营商看长时储能系统可能是管理电力需求具有价值的一种工具。

Shah说，“当人们看到德克萨斯州在去年夏季风暴期间经历的停电事件时，他们认为长时储能系统会更有价值，并且批发电价一直高企。很多用户需要持续时间为6小时的电池储能系统，而他们基本上部署的是2小时电池储能系统，无法真正满足他们需求。所以这是一个很好的例子，如果他们采用10小时电池储能系统，实际上能够更好地满足市场需求。”