根据美国国家可再生能源实验室 (NREL) 最新发布的一份报告，能源存储能够存储太阳能和风力发电厂的多余发电量，这意味着它可以在最需要的时候为能源组合做出贡献，即使在最保守的可变可再生能源情景中也是如此部署。
“广泛部署储能对电网运营的影响”是NREL 发布的未来储能研究系列第六份报告，该报告于本月早些时候发布并且免费提供。（文章末尾有提供获取）
NREL 研究人员为到 2050 年可能的储能部署建模了一系列情景，包括参考案例、低成本电池情景、低成本太阳能光伏、高天然气成本结合低成本电池和零碳情景。
在参考案例中，到 2050 年，电网上的储能量也从目前安装的约 23GW 上升到 213GW——尽管锂离子电池装机在增速上占相当大的比例，但是现在还是抽水蓄能占大部分。
在低成本电池情景中，这一数字上升至 384GW / 1,792GWh。
在零碳情景中高达 932GW / 6,097GWh。
储能可以服务的多种应用，从辅助电网服务到能源套利和容量存储服务，都能发挥积极作用，但随着电网向更高的可再生能源渗透率迈进，能源套利和容量存储的价值将得到更重要的凸显。
储能作为一种峰值容量资产——存储在可再生能源便宜且丰富的时期产生的能量，然后在需求高时将其输出到电网——是一种特别有价值的应用，并且在未来将变得更加有价值。
同样重要的是要注意，增加储能部署可以降低化石燃料发电机的使用频率，避免火力发电厂启动带来的污染对居住在火力发电厂附近的公众健康产生影响。
图片：NREL 未来储能研究
每天每个小时的能量存储利用建模。储能紧随峰值需求，包括随着太阳能变得更多或更少可用而发生变化。
事实上，储能可以提高几乎所有发电资产的效率：提高太阳能和风力发电厂的利用率，这些发电厂以低边际成本生产能源，而对热力发电机产生相反的影响。
NREL 的研究人员发现，与光伏的协同作用比风能更一致，因为太阳能的日常生产情况更可预测。风能发电的预测更加难一些，这使得整合变得更加棘手。
NREL 的专家承认，对电力系统进行建模并考虑更高的存储和可再生能源部署是一项复杂的业务，使用这些资源来平衡电网也是一项复杂的工作，但这是可行的。
“我们再次发现，具有大容量储能的未来能源系统可以成功地实现 24/7 负载平衡。最重要的是，我们发现具有高水平储能的电力系统通过存储其他未使用的可再生能源来取代其他来源的昂贵发电，可以更有效地运行，”该研究的首席研究员 Jennie Jorgenson 说。
该研究的重点是部署持续时间长达 12 小时的储能，NREL 团队表示，进一步研究更长时间存储的作用可能会有好处。它还指出，储能和输电基础设施之间的关系很复杂，需要进一步研究。
作为峰值容量资产，对储能的主要需求将在全年保持一致，但在电网承受其最高峰需求时，约 10 小时的储能将是最有价值的。随着更多以化石燃料为燃料的调峰发电退役，该价值也在增长。
NREL 的报告方法包括使用实验室的旗舰电力部门容量规划模型，称为区域能源部署系统 (ReEDS)，并将其与能源市场模拟和预测软件 PLEXOS 相结合。
ReEDS 可公开获得，以帮助建模和分析社区。
NREL 的 Jennie Jorgenson 表示，储能技术“在电力系统最需要能源和容量的高峰需求期间的关键作用”在“到 2050 年的所有情景和年份”保持一致。
