长时储能降本路径——综述篇

文摘   财经   2024-09-09 08:30   新加坡  

报告出处:DOE

编译:Ted


长时储能 (LDES) 可为零碳电力系统提供灵活性和可靠性。各种 LDES 技术都有望应用于电网系统,但都面临着一个重大障碍——成本。

本报告量化了 10 种 LDES 技术的研发途径,以降低 LDES 成本。这10 种 LDES 技术涵盖四个储能技术系列:
  • 电化学储能:液流电池 (FB)、铅酸电池 (PbAs)、锂离子电池 (LIB)、钠 (Na) 电池、超级电容器和锌 (Zn) 电池
  • 化学储能:氢储能
  • 机械储能:压缩空气储能 (CAES) 和抽水蓄能水电 (PSH)
  • 热能储能 (TES)


1

重要发现

Key Findings

1.1 实施时间和投入成本
① 双层电容器、锌和铅酸长时储能综合实施成本最低。电容器、锌和铅酸的创新实施持续时间(不到 7 年)和投入成本(不到 2 亿美元)都较低。然而,锌和铅酸理论上可实现的平均成本 LCOS 远低于电化学双层电容器。

② 钠离子和锂离子实施周期长。虽然钠离子电池的创新成本相对较低,但创新实施周期较长,预计平均成本 LCOS 在各技术中排名第二。相反,锂离子电池的平均创新成本和持续时间较高,但创新后的平均 LCOS 范围较低,接近目标值 0.05 $/kWh。


③ 大多数技术实施周期长。虽然各个技术的实施持续时间不相同,但许多技术的实施时间可能超过 10 年或更长。在实施时间少于 10 年的技术里(电化学双层电容器、锌、铅酸电池和熔盐),熔盐技术需要投入大量的实施成本。


1.2 成本降低
实施前 10% 的创新组合可以将成本 LCOS 降低 12%–85%,也就是 0.026 美元/千瓦时 – 0.255 美元/千瓦时。

平均实施成本为 8600 万至 10.63 亿美元,实施时间为 5.5-11 年



2

本报告的研究方法

8 Steps

研究步骤主要分为 8 步。


① 识别创新机会
步骤一:评估现有 R&D 路径
步骤二:识别提高技术性能/降低成本存在的不足
步骤三:明确可以解决步骤二中不足的创新
步骤四:评估经过步骤三识别出的创新的影响

② 评估创新组合
步骤五:应用 Monte Carlo 模型
步骤六:评价创新组合

③ 分析模型结果
步骤七:进行适合度评估

步骤八:报告结论


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