能源储存成本对于确定可再生能源对电力脱碳的贡献至关重要。但能源储存成本必须下降多少?在8月7日发表在Joule杂志上的一项研究中，麻省理工学院的研究人员回答了这个问题。他们量化了存储技术的成本目标，使太阳能和风能与存储能够与其他按需能源达到竞争力。他们还研究了哪些电池和其他技术可能达到这些目标。
“关于多少可再生能源可以促成电力深度脱碳的争论的核心不确定因素之一是能够改善多少储能的问题”资深作者Jessika Trancik说道，他是能源研究的副教授。麻省理工学院。“关于能源储存成本的不同假设是许多评估之间存在重大分歧的原因，但对于哪些成本实际上具有竞争力以及这些成本与目前正在开发的存储技术相比如何知之甚少。因此，我们决定解决这个问题。脑袋上。”
“量化能源储存的成本目标需要一种新的见解，”Trancik说，“关于可再生能源供应的模式以及供应的波动与电力需求情况相比如何。大型但不频繁的太阳能和风能短缺事件对于确定可再生能源可靠地满足需求需要多少储存至关重要，了解这些事件的特征非常重要。
在论文中，Trancik和她的同事们估计了使用存储以及风能和太阳能在二十年内可靠地提供各种输出配置的成本。然后，他们估算了能源储存的成本目标，使工厂能够通过传统电力来实现成本竞争力。他们还根据估计的成本目标评估了当前和未来的储能技术。
研究人员的模型通过使用任何存储和太阳能组合来优化存储成本，风能提供最低的电力成本。这通常意味着相对于预期输出超大太阳能和风能，以减少所需的存储量。
该分析还探讨了区分各种存储选项的特征。一些技术更适合于以低成本低成本地存储大量能量但以较低功率缓慢输出，而其他技术可以经济有效地存储较少量的能够以高功率快速放电的能量。因此，该模型需要捕捉这些差异，Trancik说。
研究发现，能量存储容量低于20美元/千瓦时的技术可以实现成本竞争力的基本负载功率，该功率在20年内始终可用，尽管该目标随目标输出分布和位置而变化。他们发现，电力成本对存储能量成本的影响要大于电力容量。
研究表明，“降低材料和制造成本对于降低储能能力成本至关重要，”Trancik说。“我们估计的数值目标，随地点而变化，可能意味着相对于当今的技术，存储成本下降了90%。这是一个很大的下降，但有些技术往往会有很大改善，正如我们在太阳能的情况下看到的那样例如，面板。“
“然而，重要的是，还有另一个因素可以大大提高这一目标，并允许更昂贵的技术以更具成本竞争力的方式存储可再生能源，即在很小的时间内使用补充技术，”Trancik说。研究人员报告说，允许可再生能源系统无法满足20年内仅有5%的工作时间需求可以将可再生电力成本减半。
Trancik说：“我们需要弄清楚如何在剩余的5%时间内供电。这是我们需要集中力量的地方。这可能通过补充发电技术或需求方管理来实现。” 扩大电力输电网也有助于缓解可再生能源供应的波动，她说。
该团队正在探索低成本和低碳补充技术的选择。他们还致力于模拟某些研究方向和规模经济如何帮助降低电池技术成本。