基于越發(fā)雄心勃勃的全球脫碳計劃及在一些市場上與鋰離子電池儲能競爭的可能性日益增長，長時儲能（LDES）正在全球迅速引起關注。彭博新能源財經（BNEF）近日發(fā)布的《長時儲能成本調研報告》顯示，雖然多數長時儲能技術尚處于早期，成本仍高于鋰離子電池儲能，但一些長時儲能技術或會實現更低的成本和更長的儲能時長。

 

        在報告中，彭博新能源財經調研了七項長時儲能技術組別和20種技術類型。研究顯示，對超過八小時的儲能，成本最低的長時儲能技術單位投資成本已低于鋰離子電池。例如，儲熱和壓縮空氣儲能的平均單位投資成本分別為232美元/kWh和293美元/kWh（圖1）。相比之下，儲能時長四小時的鋰離子電池儲能系統(tǒng)的平均投資成本在2023年為304美元/kWh。

圖 1：2018-2024年完整安裝的儲能系統(tǒng)的平均資本支出和區(qū)間（按技術分列） 來源：彭博新能源財經。

 

       目前為止，液流電池和壓縮空氣技術的商業(yè)化最成功，這有助于確保在未來進一步降低成本。長時儲能技術成本降低的速度將主要取決于主要市場的需求增長和開發(fā)路徑。

 

       彭博新能源財經預計，隨著化石燃料機組逐步退役，可再生能源的間歇性問題日益突出，未來儲能充放電所需的典型時長將會增加。長時儲能技術無需通過增加額外的功率容量設備而實現能量容量增長，因此它們被視為鋰離子電池的競爭對手。盡管如此，鋰離子電池得益于其在交通運輸和電力行業(yè)的廣泛應用，實現了成本的快速下降。在這十年里，長時儲能的成本下降速度將不太可能達到鋰離子電池那樣快的水平。

 

       目前，中國在壓縮空氣儲能、液流電池和儲熱等成熟技術的成本處于全球領先地位。在非中國市場，壓縮空氣儲能的平均投資成本相比中國市場高出68%，液流電池高出66%，儲熱高出54%。

 

       彭博新能源財經的清潔能源專家、報告的共同作者周憶憶表示：“中國與其他市場成本的巨大差距主要得益于中國在長時儲能技術商業(yè)化應用方面的全球領先地位。當其他國家仍處于長時儲能技術商業(yè)化開發(fā)的早期階段，中國已經在政策推動下開發(fā)吉瓦時級別的大型項目。這一點在壓縮空氣儲能和液流電池方面尤其如此。過去兩年，中國在這兩個技術領域都創(chuàng)造了世界最大項目新紀錄。長時儲能在中國的安裝速度非常驚人。”

 

       盡管中國的成本較低，但長時儲能技術目前仍難以與中國產鋰離子電池儲能進行競爭，后者的價格在全球最低。就單位投資成本而言，目前只有少數長時儲能技術，如天然洞穴壓縮空氣儲能技術，可以與鋰離子電池儲能一爭高下。

 

       長時儲能技術在中國以外市場與鋰離子電池儲能競爭的機會更大，因為這些市場的鋰離子電池儲能價格更高。

 

       彭博新能源財經儲能分析師、報告共同作者伊維琳娜·斯托伊庫（Evelina Stoikou）表示：“雖然中國以外的長時儲能技術成本更高，但美國和歐洲有機會投資自己的行業(yè)，推動創(chuàng)新和部署。與中國相比，其它市場正在開發(fā)更廣泛的技術類型，包括液流電池、壓縮空氣、壓縮氣體、熱能、重力和新型抽水蓄能等。我們看到，雄心勃勃的清潔能源目標、更高的鋰離子電池儲能成本以及降低對鋰資源依賴性的需求將進一步推動這些地區(qū)對上述技術的興趣。”

 

       儲能時長、項目規(guī)模和部署地點都會極大地影響長時儲能的投資費用。重力儲能系統(tǒng)，一種在充電時提升重物，在放電時可控地降低重物的儲能技術，其平均投資成本最高，為643美元/kWh。

 

       技術的不斷進步和部署經驗的日益豐富將進一步提高這些儲能技術在長時儲能應用中的可行性和性能。政策的扶持和新的市場機制對于推動這些新興技術的早期部署和商業(yè)化應用至關重要。