光伏夜间无法发电、无风时风力发电系统亦然,这也代表可再生能源具有发电不稳定、间歇性等缺点,不过这并不是不可解,透过各种储能系统,人们可以将绿电储存起来,需要时再加以释放利用,因此在绿能崛起、锂电池成本快速下滑的现今,储能系统市场前所未有地成长。
根据彭博能源财经(BNEF) 2018 年新能源展望(New Energy Outlook 2018)报告,自 2010 年以来锂离子电池成本已下降 80%,再加上电动车技术蓬勃发展,未来锂离子电池成本还会继续下滑,并大大影响未来电力能源组合。
而随着各国用电逐渐朝可再生能源转型,储能系统的重要性将再提高,当时 BNEF 更预计到 2050 年,全球储能系统投资累计金额将达 5,480 亿美元,三分之二投资用于电网级储能系统,剩下则是家庭与企业的小型储能设备。
以美国来说,与 2018 年同期相比,美国 2019 年第三季新增储能系统装置量增加 93%。看好未来的可再生能源装置量,伍德麦肯兹能源与可再生能源部门(Wood Mackenzie Power & Renewables)更预测,2024 年美国储能装置量有望突破到 5.4GW,市场价值会从现在的 7.2 亿美元增加到 51 亿美元。
美国国家实验室(NREL)的《Renewable Electricity Futures Study 》报告预计,美国在 2050 年有机会将可再生能源占比提高到 80%。在此得出的 80% 当中,有 38% 来自风力发电、12% 的光伏,水力发电与生质能偏基载的能源共占 30%,并需要 120GW 的储能容量。若美国要朝向这目标前进,除了要广设绿电系统,储能系统也要从现在的 22GW 踩油门加速。
在 NREL 2019 年另一份《The Electricity Journal 》研究则发现,光伏与储能系统的组合也能降低发电需求与输电成本,进而降低电费。在研究的 17 个城市中,光伏与储能的组合能降低一半以上商业建筑的用电成本,有些降幅更高达 24%。
锂离子电池的成本已因为产业界开始规模量产化而降价,光伏价格更是快速下滑,目前美国也有推出各种光伏 + 储能购电合约,以因应不同的储电与辅助服务需求。最近 Google 关系企业与波克夏海瑟威子公司 NV Energy 也签署协议,将会打造一座 350MW 光伏、250-280MW 电池储能,供电 Google 在内华达州新建的资料中心。
不过锂电池无法长时间、大量储存电力,通常储电时间超过 4 小时,电池储能系统也就不划算了。因此除了锂离子电池储能系统,还有多种电化学电池、氢燃料电池、压缩空气储能、液态空气储能等多种储存能源方法。
NREL 电力系统设计和规划部门经理 Adarsh Nagarajan 表示,基本上这些储能不需要比较出孰优孰劣,共同目标都是稳定电网供电、弹性,并满足客户需求而已。
来源:Technews