大规模电力储能英

大规模电力存储报告总结

主要结论概览：

• 2050年电力需求：英国计划通过大规模电力存储支持的风能和太阳能发电满足其电力需求。

• 成本优势：利用存储补充直接风能和太阳能供应的成本效益显著，尤其是与低碳成本相比。存储还能提供增强的能源安全性。

• 巨大存储需求：风能供应可能在几十年的时间尺度上波动，需要数倍于当前抽水蓄能水电（约1000倍）的存储能力，甚至远远超过传统电池技术所能提供的。

• 成本考量：满足长期存储需求需要极低的单位存储能量成本。首选方案是利用地下盐洞穴储存氢气，但该技术目前未广泛普及。氨作为一种备选存储介质，成本相对较高。

• 混合解决方案：氢气和氨的组合，特别是结合先进压缩空气储能（ACAES），可能在成本上优于单独使用。但是否能够降低成本取决于风能和太阳能供应成本、储存成本、天然气价格、碳价等因素。

• 市场与治理挑战：存储成本高昂，需要建立新的激励机制和市场结构，如担保形式，以吸引大规模、长期存储的投资。发电机和存储所有者需要前所未有的合作，协调不同能源的充电和调度。

• 技术选择与应用：在特定场景下分析了所有需求通过氢支持的风能和太阳能供应以及一些快速响应的小型存储来满足的可能性，估计所需的氢存储容量在60至100TWh之间。不同类型存储的组合可能会降低平均电力成本。

• 灵活性与成本：包括稳定核能供应的成本可能增加，除非核能成本接近或低于预期。生物能源与碳捕获和储存（BECCS）的增加可能会降低成本，但其应用受限于碳信用额度的价值。

• 天然气与CCS：使用配备碳捕获和储存（CCS）的天然气发电提供灵活性的成本增加，尤其是与氢气和ACAES相比。天然气价格波动可能增加对进口的依赖。

• 存储成本与市场：存储成本主要受风能和太阳能发电成本的影响。任何其他存储形式都无法单独满足需求。与氢气相比，其他存储类型的成本可能更高。

• 政策与行动：应开始建设所需的大规模氢存储系统，以补充高水平的风能和太阳能供应。需要进一步研究计划使用不同类型的存储和其他灵活供应程序的设计和实施，以及风能和太阳能供应的长期变化以及应对紧急需求的策略。

关键点：

• 大规模存储需求：需要数倍于当前抽水蓄能水电的存储能力，以适应风能供应的波动性。
• 成本效益：存储补充风能和太阳能的成本效益显著，但需关注成本分摊。
• 技术选择：氢气存储作为首选方案，但成本和可行性需进一步评估。
• 市场与合作：建立新市场机制和加强跨行业合作以促进大规模存储投资。
• 政策导向：政策应支持大规模存储建设，同时考虑成本和环境影响。

结论：

大规模电力存储对于实现英国的净零排放目标至关重要，但其实施面临复杂的技术、经济和政策挑战。通过综合考虑不同存储技术、市场机制和政策支持，可以有效缓解这些挑战，确保电力系统的稳定性和可持续性。