麻省理工學(xué)院研究歷時(shí)三年多，分析了利用各種儲(chǔ)能技術(shù)（電化學(xué)、熱能、化學(xué)和機(jī)械）存儲(chǔ)風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電，以實(shí)現(xiàn) 2050 年電網(wǎng)脫碳。


報(bào)告稱(chēng)，在美國(guó)啟用氣候友好型電網(wǎng)需要改變規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)工具，以反映應(yīng)對(duì)氣候變化所需的過(guò)渡系統(tǒng)。它還要求增加固定費(fèi)用，以使儲(chǔ)能在財(cái)務(wù)上可行。

此外，該報(bào)告建議修改聯(lián)邦政府目前向分擔(dān)技術(shù)示范項(xiàng)目成本的私營(yíng)部門(mén)合作伙伴授予知識(shí)產(chǎn)權(quán)的做法。報(bào)告稱(chēng)對(duì)技術(shù)示范和早期部署活動(dòng)的公共投資是為了傳播知識(shí)。

過(guò)去，美國(guó)能源部堅(jiān)持要求私營(yíng)部門(mén)合作伙伴分擔(dān)項(xiàng)目成本，以此來(lái)“拉伸”聯(lián)邦資金。由于社會(huì)資本通常被授予知識(shí)產(chǎn)權(quán)作為回報(bào)，這種做法損害了公共支持的技術(shù)示范項(xiàng)目的基本目標(biāo)，即在所有行業(yè)參與者之間傳播信息，從而為有效競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造條件。聯(lián)邦示范項(xiàng)目應(yīng)包括與尚未成為合作伙伴的其他美國(guó)實(shí)體共享信息的明確要求，即使這需要更大的聯(lián)邦貢獻(xiàn)。

多余的太陽(yáng)能和風(fēng)能輸出可以在高需求時(shí)存儲(chǔ)并為電網(wǎng)提供電力，“以具有成本效益的方式保持可靠性-這反過(guò)來(lái)可以支持電力部門(mén)以外的許多最終用途活動(dòng)的電氣化，”MITEI主任化學(xué)工程教授羅伯特阿姆斯特朗在報(bào)告發(fā)布時(shí)說(shuō)。

假設(shè)風(fēng)能和太陽(yáng)能技術(shù)的成本繼續(xù)下降，該研究的模型“確定了使電力系統(tǒng)脫碳的具有成本效益的途徑——與美國(guó)2005年的水平相比，排放量減少了97%-99%，”該研究得出結(jié)論。“有效的脫碳將需要對(duì)多種儲(chǔ)能技術(shù)以及輸電、清潔發(fā)電和需求靈活性進(jìn)行大量投資，”它補(bǔ)充道。

“了解儲(chǔ)能技術(shù)需要在何處以及如何發(fā)展以及了解能源或容量成本、往返效率和持續(xù)時(shí)間等之間的各種權(quán)衡是有幫助的，”加州儲(chǔ)能聯(lián)盟政策總監(jiān)Jin Noh說(shuō)，報(bào)告說(shuō)。他補(bǔ)充說(shuō)，它可以指導(dǎo)有關(guān)開(kāi)發(fā)和商業(yè)化各種新能源存儲(chǔ)技術(shù)的政策。

當(dāng)今占主導(dǎo)地位的電網(wǎng)存儲(chǔ)由鋰離子電池提供，其最大輸出通常為4小時(shí)，而需要提供更多小時(shí)供電時(shí)間的存儲(chǔ)來(lái)滿(mǎn)足不同的電網(wǎng)需求，包括天氣和季節(jié)性相關(guān)需求。能源部目前正在制定一項(xiàng)研究目標(biāo)，以幫助降低10小時(shí)以上的儲(chǔ)能成本。它最近批準(zhǔn)了5.05億美元，用于推進(jìn)與可再生能源相結(jié)合的多小時(shí)存儲(chǔ)。

麻省理工學(xué)院的報(bào)告呼吁更多地支持更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，特別是使用廣泛可用的地球材料的電化學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)，包括來(lái)自二次使用電池和回收的那些。

報(bào)告稱(chēng)，由于沒(méi)有像鋰離子電池這樣的大量私人投資支持，因此需要更多的政府財(cái)政援助來(lái)支持至少12小時(shí)的輸出。報(bào)告指出，為電動(dòng)汽車(chē)中這些能量密集、低成本的電池提供私人融資“顯著改善了短期電力系統(tǒng)存儲(chǔ)的前景”。

報(bào)告稱(chēng)，另一個(gè)挑戰(zhàn)是，當(dāng)風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電量下降時(shí)，長(zhǎng)期儲(chǔ)能的價(jià)值將很低。因此，由于間歇性能源的特性和價(jià)值非常不同，麻省理工學(xué)院還要求提高固定收費(fèi)，以確保存儲(chǔ)技術(shù)獲得利潤(rùn)。

麻省理工學(xué)院高級(jí)能源經(jīng)濟(jì)學(xué)家Howard Gruenspecht說(shuō)：“我們的模型表明，在許多小時(shí)內(nèi)，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電占主導(dǎo)地位的脫碳系統(tǒng)的能源邊際系統(tǒng)成本將為零或較低，”與使用化石燃料的可調(diào)度發(fā)電相比，因?yàn)?ldquo;未來(lái)的脫碳系統(tǒng)可能具有高資本成本和非常低的可變成本，固定費(fèi)用在成本回收中的作用應(yīng)該比現(xiàn)在更大”，他補(bǔ)充道。這包括根據(jù)消費(fèi)者的收入水平收費(fèi)，以“解決公平和效率問(wèn)題”。