例如，歐洲能源存儲協(xié)會（EASE）表示，能源存儲目標(biāo)“是對現(xiàn)有歐盟氣候目標(biāo)的必要補(bǔ)充，將使歐洲能夠建立一個(gè)獨(dú)立于外部能源進(jìn)口的本地可持續(xù)綠色能源系統(tǒng)。歐盟迫切需要制定能源存儲目標(biāo)和戰(zhàn)略，以加快當(dāng)今必要的存儲部署。”簡而言之：當(dāng)談到我們的能源未來時(shí)，沒有儲能就什么都行不通。

然而，EASE等組織關(guān)于儲能的此類言論仍然沒有得到應(yīng)有的公眾關(guān)注?，F(xiàn)在，每個(gè)人似乎都在考慮增加可再生能源（主要是太陽能和風(fēng)能）的份額，以及逐步淘汰化石燃料以減少二氧化碳排放和確保能源供應(yīng)的緊迫性。但如果沒有儲能來平衡能源供需，就不可能進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源的份額，從而最終使能源供應(yīng)面臨風(fēng)險(xiǎn)。

目標(biāo)是到2050年歐盟儲能容量達(dá)到600GW

此外，隨著能源需求的增加，發(fā)電變得越來越分散——這也需要靈活的能源存儲。所以，部門耦合——將能源轉(zhuǎn)移到其他經(jīng)濟(jì)部門——取決于擴(kuò)大能源儲存。所有這些都解釋了為什么這個(gè)話題值得公眾更多關(guān)注。

目前，歐盟境內(nèi)擁有約60GW的儲能容量，主要采用抽水蓄能的形式。根據(jù)EASE的估計(jì)，到2030年至少需要187GW，到2050年至少需要600GW，才能在確保能源供應(yīng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)各個(gè)經(jīng)濟(jì)部門的電氣化。此外，它將通過消除化石能源淘汰期間電網(wǎng)的慣性來確保電網(wǎng)穩(wěn)定性。

不存在重大技術(shù)障礙

這意味著歐盟面臨著艱巨的挑戰(zhàn)：到2030年每年需要安裝14GW的電池存儲，而不是2020年安裝0.8GW的電池存儲。如果沒有這一點(diǎn)，歐盟國家可能將不得不減少可再生能源發(fā)電，并進(jìn)一步依賴化石能源來提供可調(diào)度的能源供應(yīng)。

雖然這些目標(biāo)似乎是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，但積極得一方面我們看到的是，在輸電和配電層面創(chuàng)建靈活的脫碳能源系統(tǒng)的政治意愿是存在的。雖然各種存儲技術(shù)的研發(fā)將在未來繼續(xù)進(jìn)行，但目前不存在重大技術(shù)障礙阻礙現(xiàn)在實(shí)施切實(shí)可行的措施并盡早實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

儲能解決方案因其應(yīng)用而異

事實(shí)上，所有可用的不同儲能解決方案都可以被視為一種瑞士軍刀，為不同的應(yīng)用提供了多種多樣的解決方案。

有些電容器，例如超級電容器，可以以高功率密度存儲電荷，因此可以在幾毫秒內(nèi)提供高能量，這對緩解電網(wǎng)波動有很大幫助。相比之下，電池支持電網(wǎng)穩(wěn)定性，并通過從幾毫秒到幾小時(shí)甚至幾天的時(shí)間釋放能量來提供可調(diào)度的能量。然后是中期機(jī)械解決方案，例如可以存儲數(shù)天或數(shù)周能量的壓縮空氣存儲，這可以幫助平衡電網(wǎng)。另外，我們還有季節(jié)性甚至長期的解決方案，例如氫，它可以將能源從能源部門轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)的其他部分，例如工業(yè)或交通。

電池：靈活、成熟、多用途

讓我們仔細(xì)看看短期儲能的經(jīng)典解決方案：電池，特別是鋰離子電池。作為一種靈活且成熟的解決方案，它們具有廣泛的用途。

最重要的是，它們提供電網(wǎng)服務(wù)，例如頻率調(diào)節(jié)，服務(wù)于容量市場，并且可以通過在可用時(shí)存儲能源并在能源短缺時(shí)提供能源來應(yīng)對可再生能源的波動。這對于因晝夜循環(huán)而需要日常靈活性的太陽能主導(dǎo)系統(tǒng)尤其重要。

電池還有兩個(gè)額外的好處：

首先，它們幫助電力生產(chǎn)商或電網(wǎng)運(yùn)營商防止能源輸出的非自愿減少，也稱為“限電”。其次，它們使能源套利變得可行。這意味著生產(chǎn)商可以在能源價(jià)格便宜時(shí)儲存能源，并在價(jià)格高時(shí)出售。

當(dāng)與風(fēng)電場等可再生能源結(jié)合使用時(shí)，電池存儲還有助于根據(jù)當(dāng)前需求管理電力。它們還非常適合黑啟動功能或作為備份解決方案。例如，位于加利福尼亞州安提阿附近的沼澤登陸發(fā)電站最近用電池解決方案更換了黑啟動的柴油發(fā)動機(jī)。另外，數(shù)據(jù)中心和工業(yè)電網(wǎng)的微電網(wǎng)還需要存儲系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)靈活的電力使用。

消除電池缺點(diǎn)

盡管電池很重要，但它們也有其缺點(diǎn)。一方面，稀有元素被用于生產(chǎn)，這引發(fā)了環(huán)境問題以及對供應(yīng)國依賴的擔(dān)憂。然而，隨著研究和開發(fā)的不斷進(jìn)行，稀有元素可能很快就會變得不那么重要。

同樣重要的是找到可持續(xù)的方法來重復(fù)使用或回收電池。我們還需要開發(fā)新的電池概念。例如，我們需要更好的解決方案來幫助我們減少對鋰系統(tǒng)的依賴并最終取代鋰系統(tǒng)。其中一種概念是無金屬液流電池，它可以實(shí)現(xiàn)更長的放電時(shí)間?？偟膩碚f，電池是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但不是唯一的選擇。其他技術(shù)可以提供它們目前缺乏的能力。

儲能中長期解決方案

對于以風(fēng)為主的系統(tǒng)或可能面臨“dunkelflaute”（由于風(fēng)能和太陽能不足而幾乎無法產(chǎn)生能量的時(shí)期）的系統(tǒng)，中長期存儲解決方案至關(guān)重要。它們能夠儲存數(shù)天、數(shù)周或數(shù)月的能量，并在需要時(shí)提供能量。此外，長期存儲提供了多種機(jī)械、熱以及熱機(jī)械解決方案。機(jī)械解決方案的一個(gè)典型例子是抽水蓄能，它已經(jīng)使用了數(shù)千年，占當(dāng)今全球總儲能的 90% 以上。

相比之下，熱能存儲為任何未來的能源系統(tǒng)增加了另一個(gè)重要的組成部分。它利用可再生能源產(chǎn)生的熱量或從廢熱或廢氣中捕獲的熱量，其排放時(shí)間和中長期儲存不等。

各種儲熱介質(zhì)可以是液體形式，例如熔鹽和加壓水，也可以是固體形式，例如鋼、混凝土或沙子。這些存儲介質(zhì)能夠?qū)崮芸绮块T分配回各種過程，包括建筑物或工業(yè)過程的加熱和冷卻應(yīng)用。

“簡而言之，存儲解決方案對于我們的能源未來不可或缺。”

長期存儲和智能控制

我們還沒有提到一項(xiàng)長期儲存技術(shù)：氫氣。它的特殊之處在于它是最有前途的實(shí)現(xiàn)扇區(qū)耦合的技術(shù)。只有將可再生能源轉(zhuǎn)移到其他領(lǐng)域，我們才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)脫碳，例如建筑、交通、工業(yè)和其他領(lǐng)域。盡管存在效率損失，氫仍然是我們當(dāng)今可用的可再生能源的最佳長期存儲解決方案。

當(dāng)然，如果沒有可以集成異構(gòu)元素（例如可再生能源、儲能、燃?xì)廨啓C(jī)和其他資產(chǎn)以及預(yù)計(jì)需求和天氣報(bào)告）的智能控制系統(tǒng)，將儲能解決方案無縫集成到未來的能源系統(tǒng)中就無法實(shí)現(xiàn)。例如，這意味著優(yōu)化器可以根據(jù)天氣預(yù)報(bào)、技術(shù)和財(cái)務(wù)測量以及其他參數(shù)來控制調(diào)度。

定義儲能目標(biāo)

基于儲能資產(chǎn)，智能控制還可以實(shí)現(xiàn)虛擬電網(wǎng)擴(kuò)展、存儲和提供能源。

此外，當(dāng)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量離開網(wǎng)格時(shí)，它們可以數(shù)字化模擬所需的系統(tǒng)慣性（所謂的“網(wǎng)格形成控制”）——所有這些都可以遠(yuǎn)程安全地控制。簡而言之，存儲解決方案對于我們的能源未來不可或缺。

然而，要認(rèn)識到儲能解決方案對于到本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)凈零排放經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要，還需要付出更多努力。我們必須采取正確的政治和金融措施，以促進(jìn)向更可持續(xù)的能源系統(tǒng)的過渡。與此同時(shí)，我們需要定義目標(biāo)，以便我們知道我們走在正確的軌道上。

互補(bǔ)系統(tǒng)必不可少

例如，加州早在 2010 年就為該州投資者擁有的電力公司設(shè)定了到 2020 年儲能容量為 1.3GW 的目標(biāo)。目前，它正在不斷提高目標(biāo)，目標(biāo)是到2045年實(shí)現(xiàn)100%清潔能源；如今，目標(biāo)為 15GW。然而，這還不夠。最近的估計(jì)顯示，該州可能需要 55GW 才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

此類計(jì)劃只是一個(gè)開始，我們需要看到更多此類舉措。

在世界各地，我們還需要促進(jìn)政策制定者和私營部門之間以及競爭高效和負(fù)擔(dān)得起的能源解決方案的公司之間的密切合作。由于世界致力于確保安全和脫碳的能源供應(yīng)，很明顯，互補(bǔ)的能源存儲系統(tǒng)的組合將是不可或缺的。

特普生，成立于2011年，是國家高新技術(shù)、專精特新企業(yè)。主要研制NTC芯片、熱敏電阻、溫度傳感器、儲能線束、儲能CCS集成采集母排等溫度采集產(chǎn)品系列。以服務(wù)為立足之本、以技術(shù)實(shí)現(xiàn)客戶價(jià)值的特普生，競爭力優(yōu)勢明顯：自主研制NTC芯片及熱敏電阻，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)最小封裝尺寸及最高溫控精度；專利百項(xiàng)，保留不公開技術(shù)2項(xiàng)；為客戶提供溫度控制產(chǎn)品的一站式服務(wù)。