市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是技術(shù)創(chuàng)新的催化劑。憑借數(shù)十年來用于便攜式電子產(chǎn)品的技術(shù)和應(yīng)用實(shí)踐，越來越多地用于電動(dòng)汽車和公共汽車。而鋰離子電池的價(jià)格穩(wěn)步下降，也為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用鋪平了道路。
早期推出的儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)較小。隨著電池價(jià)格的下降，它們的體積和容量都有所增長(zhǎng)，并開辟了新的市場(chǎng)。現(xiàn)在一些電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在更長(zhǎng)的時(shí)間管理和應(yīng)對(duì)風(fēng)能和太陽能的間歇性。如今，容量更大的儲(chǔ)能系統(tǒng)正在規(guī)劃和開發(fā)中，但其進(jìn)展仍取決于電池成本。
作為全球最大的風(fēng)力渦輪機(jī)制造商Vestas Wind Systems公司的全資能源分析子公司，Utopus Insights公司的科學(xué)家研究了將風(fēng)力發(fā)電+儲(chǔ)能系統(tǒng)或太陽能發(fā)電+儲(chǔ)能系統(tǒng)相結(jié)合的混合能源的特性。盡管行業(yè)人士幾乎只專注于將太陽發(fā)電設(shè)施能與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的配套部署，但令人驚訝的是，風(fēng)力發(fā)電設(shè)施與儲(chǔ)能系統(tǒng)配套部署具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在大多數(shù)情況下，風(fēng)力發(fā)電設(shè)施與儲(chǔ)能系統(tǒng)使用的時(shí)間多于太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目。
這個(gè)研究結(jié)果是有意義的。電力需求峰值期間通常在日落時(shí)開始，而風(fēng)可能會(huì)繼續(xù)吹。小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)因此，太陽能發(fā)電需要更多的“提升和轉(zhuǎn)移”，因?yàn)樵诜逯灯陂g必須通過電池儲(chǔ)能系統(tǒng)提供更多的電能。
重要的是，將風(fēng)能和太陽能結(jié)合使用可以進(jìn)一步提高滿足峰值需求的容量。由于這兩種可再生能源可以在發(fā)電時(shí)間上相互補(bǔ)充，因此提高了供電可靠性。
正如選擇股票和債券的組合可能會(huì)減少金融投資的波動(dòng)性一樣，使可再生能源發(fā)電形式多樣化，并將其與適當(dāng)?shù)碾姵貎?chǔ)能系統(tǒng)配套部署，是確保在峰值期間提供足夠能源的好方法。當(dāng)然，風(fēng)力發(fā)電設(shè)施和太陽能發(fā)電設(shè)施的最佳混合取決于當(dāng)?shù)氐臍夂蚝头逯惦娏π枨蟆?/div>
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Utopus Insights公司正在開發(fā)的發(fā)電量預(yù)測(cè)和儲(chǔ)能優(yōu)化技術(shù)，對(duì)于使這種混合部署可再生能源發(fā)電設(shè)施實(shí)現(xiàn)其最大價(jià)值至關(guān)重要。混合部署可再生能源發(fā)電設(shè)施可以在需求峰值期間可靠地供電，從而無需使用成本高昂的調(diào)峰天然氣發(fā)電設(shè)施。這將是淘汰化石能源發(fā)電的開端。
實(shí)施能源轉(zhuǎn)型的時(shí)間表與電池成本下降的速度直接相關(guān)。自2010年以來，彭博新能源財(cái)經(jīng)跟蹤調(diào)查的電動(dòng)汽車電池成本以每年約20％的速度下降。盡管大多數(shù)觀察家預(yù)測(cè)，這種迅速下降勢(shì)必很快就會(huì)放緩，但Utopus Insights公司研究人員認(rèn)為，電池繼續(xù)快速降低成本的條件已經(jīng)具備。
研究人員已經(jīng)評(píng)估了鋰離子電池各種應(yīng)用的累積生產(chǎn)量與成本（經(jīng)驗(yàn)曲線）的可用數(shù)據(jù)。太陽能小型發(fā)電便攜式電子產(chǎn)品電池的學(xué)習(xí)率很高（學(xué)習(xí)率是每增加一倍生產(chǎn)量導(dǎo)致成本降低的百分比）約為30％。
其調(diào)查數(shù)據(jù)可以追溯到上世紀(jì)90年代中期。調(diào)查表明，電動(dòng)汽車的電池和電網(wǎng)規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的學(xué)習(xí)率要低得多，約為18％至20％。但是，隨著生產(chǎn)量的增加，這些學(xué)習(xí)率已與理想的約30％的學(xué)習(xí)率趨于一致。
實(shí)際上，目前電動(dòng)汽車電池在全球所有鋰離子電池的年度需求中占主導(dǎo)地位，許多分析師認(rèn)為，這將導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池價(jià)格下降。如果對(duì)學(xué)習(xí)率的分析是正確的，并且在電動(dòng)汽車市場(chǎng)蓬勃發(fā)展和日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)推動(dòng)了電池生產(chǎn)量的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來幾年電池成本將以每年約20%的復(fù)合率持續(xù)下降。
電網(wǎng)規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)將受益于相關(guān)產(chǎn)品成本降低和電池技術(shù)的改進(jìn)。較低的成本將使電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在供電網(wǎng)絡(luò)中無處不在，尤其是在發(fā)電廠。
為什么風(fēng)力發(fā)電+儲(chǔ)能項(xiàng)目較少部署？
為什么很多能源廠商通常部署太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目，卻很少部署風(fēng)力發(fā)電+儲(chǔ)能項(xiàng)目？
人們擔(dān)心，由于全球許多國(guó)家和地區(qū)的政府部門提供可再生能源投資的激勵(lì)措施，通常在電網(wǎng)規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)出現(xiàn)之前就已經(jīng)提供，可能會(huì)對(duì)這一不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)造成不利影響。例如在美國(guó)，太陽能的投資稅收抵免（ITC）優(yōu)惠將電池儲(chǔ)能系統(tǒng)納入在內(nèi)，而風(fēng)力發(fā)電的生產(chǎn)稅收抵免（PTC）則不包括在內(nèi)。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備此外，投資稅收抵免（ITC）將在2022年之前可以降低儲(chǔ)能項(xiàng)目成本的10％，然后一直保持在這一水平，而生產(chǎn)稅收抵免（PTC）則于2020年到期。最近，以美國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)為代表的美國(guó)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)一直在倡導(dǎo)將風(fēng)力發(fā)電納入投資稅收抵免（ITC）政策中，尋求在風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電在激勵(lì)方式上實(shí)現(xiàn)更多平等。
在全球范圍內(nèi)，需要確保補(bǔ)貼和信貸不會(huì)對(duì)儲(chǔ)能部署造成不利影響或阻礙；他們應(yīng)該鼓勵(lì)對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用方面的投資，但并確定具體技術(shù)或設(shè)計(jì)。能源廠商還必須認(rèn)真考慮相關(guān)法規(guī)。例如在許多市場(chǎng)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)被歸類為發(fā)電設(shè)施，以阻止輸電和配電運(yùn)營(yíng)商在電力系統(tǒng)中擁有或運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)能資產(chǎn)。
政策制定者、立法者和監(jiān)管者可以通過重新考慮市場(chǎng)設(shè)計(jì)和投資激勵(lì)措施來促進(jìn)這些可喜的變化，以鼓勵(lì)整合新的儲(chǔ)能技術(shù)，并讓市場(chǎng)力量確立其真正價(jià)值。
隨著清潔能源轉(zhuǎn)型的好處越來越明顯，業(yè)界人士呼吁探索更大的政策變化。例如，這些措施可能包括分階段取消對(duì)化石燃料的補(bǔ)貼，逐步提高碳稅價(jià)格，以及增加用于擴(kuò)展或補(bǔ)充鋰離子電池功能的儲(chǔ)能技術(shù)的研究資金。
清潔能源開始取代化石燃料為電網(wǎng)供電，價(jià)格越來越低的鋰離子電池正在加速這一趨勢(shì)，將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為可靠的能源。事實(shí)上，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以儲(chǔ)存任何來源的電能，并在電網(wǎng)中斷或峰值期間釋放電能。它們可以減少輸電線路的擁塞。此外，還提供輔助服務(wù)，以提高電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量和可靠性。這些多重利益可以實(shí)現(xiàn)貨幣化和組合，從而增加投資的吸引力。
這些發(fā)展預(yù)示著強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)力量將推動(dòng)即將到來的能源轉(zhuǎn)型。鑒于對(duì)電池成本持續(xù)快速下降的預(yù)測(cè)，未來幾年將取得顯著進(jìn)展。新的風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電設(shè)施將更多地與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)配套，并加快淘汰或改造傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電廠。
工業(yè)規(guī)劃者和管理者應(yīng)預(yù)見到電力的生產(chǎn)和分配將會(huì)發(fā)生快速變化，并且目前仍依賴化石燃料發(fā)電的運(yùn)輸、供熱、工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域的電氣化進(jìn)程將更加迅速。而主要依靠太陽能和風(fēng)能的能源部門，將朝著擁有更豐富和可持續(xù)的清潔能源邁出一大步，從而滿足緊迫的環(huán)境要求。
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