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電池和儲能的應用場景

在現代社會中，人們越來越依賴于可靠的電力供應，而電動汽車和固定式儲能市場的發展將使電池在未來更為重要，如果電池儲能技術能得到突破，能源變革計劃就會有質的飛躍。

2021-04-08 09:00:00

手機、筆記本電腦和汽車上電池是必不可少的部件，而且現在電力存儲已經無處不在。對電力的需求電氣化以及發電快速脫碳的要求使儲能成為能源轉換的關鍵一步。
如今，與能源轉型相關的全球年總儲能需求已接近200 GWh，其中超過四分之三的新增容量被用于交通領域，即眾所周知的電動汽車產業。
可持續發展場景(SDS)中，預計到2040年將擴大電池和其他存儲技術的應用范圍和應用范圍：近1000萬 GWh蓄電量將滿足多個行業的電力需求。
那這么大的存儲量從何而來呢？趕緊跟德晉新能源一起看看。
1、電動汽車的電池和儲能
從理論上說，電力儲存可以與任何能源服務結合，而運輸交通部門的電氣化則特別依賴電池技術的發展。
盡管現在上路的電動車只占到了車輛總數的1%，但電動車充電電池將成為SDS方案中較大的單一電力需求來源。據估計，到2050年，這一比例將達到全球總需求的5%。為在 SDS方案中實現大規模運輸電氣化，到2040年，乘用車和商用輕型車輛需要的電池數量將增加100倍，重型車輛需要的電池數量將增加14倍。與此同時，由于電池成本降低，性能提高，電池的平均尺寸增大，電動車的里程數和性能也相應提高。
下面的數據可能會讓你更加直觀：
電動車電池的單位成本自2010年以來已經下降了85%；
輕量化客車和商用車的平均電池容量比2018年增加了20%；
電池的平均尺寸增加了30%。
2、電池和儲能在固定應用中的作用
世界范圍內的電力儲存總量不足200 GWh，其中抽水蓄能(PSH)發電占90%以上，而電池則不到3%。但PSH技術的發展受制于場地位置、施工周期等因素。與此相反，電池在固定儲能應用上以指數增長。
鋰電池占據了所有可用電池的主要市場地位，除了PSH之外，其他新能源存儲設備90%是采用鋰離子技術，而飛輪和超級電容等短期技術不到2%。
由于市場、產品和服務多樣化，用電不均將給現有電網帶來更大沖擊。這就要求電力系統具有較強的靈活性和可調性。當供用電雙方存在著不確定和不穩定的用電變化時，用電方需要能夠根據供用電雙方的調度及時響應進行調整，以維持電力供需平衡。根據SDS的方案，電池儲能已經成為這一靈活性的主要提供者，容量將從2019年的6 GW增至2040年的550 GW。除此之外，由于電池模塊化、交貨期短、應用廣等優點，使其具有很大的發展潛力，預計2040年電池的存儲容量將超過PSH。
3、電池和儲能在能源轉換中的其它作用
由于各國使用可再生能源發電的比例增加，靈活性需求轉向較長時期(幾天或幾周)。目前，除了鋰離子電池外，其他電池技術也受到了越來越多的關注，比如適用于長時間供電的鈉硫電池，以及更易于儲存能量的液流電池。
按照SDS的設想，到2030年，全球電動車電池可儲存16,000 GWh的能量，大約是目前儲存能力的100倍。在適當的時候，這些漫游電池進入電網后，可以通過智能充放電提高電網的靈活性，使其能夠容納較高比例的可變可再生能源，并減少對上游發電和網絡基礎設施的需求。
當電網可再生能源的比例較高或總需求較低時，鼓勵充電將是管理電動車充電模式的關鍵。如果不采取相應的管理措施，到2030年，主要電動車市場(中國、歐盟和美國)的夜間高峰平均需求可能上升至4-10%。
在現代社會中，人們越來越依賴于可靠的電力供應，而電動汽車和固定式儲能市場的發展將使電池在未來更為重要，如果電池儲能技術能得到突破，能源變革計劃就會有質的飛躍。