麻省理工学院能源倡议(MITEI)研究团队最近发布了一份研究报告，分析了储能技术与可再生能源在2050年之前有效地建立深度脱碳的电力系统发挥重要作用。

这份题为“储能的未来”的报告，建议将各国政府对分析工具的投资转移到规划、运营和监管电力系统上。它专注于电力需求快速增长的新兴市场和发展中经济体(EMDE)，例如印度。该报告指出，新兴市场和发展中经济体(EMDE)必须确定储能系统的用处以补充电力系统，其中包括发电、输电和需求响应。

该报告指出，美国许多已经关闭的发电厂可以通过用储热器和新型蒸汽发生器取代化石燃料发电厂，将其转变为重要的储能设施。

储能系统•储能市场与政策

根据调查，储能系统可以使电力系统的深度脱碳降低成本。电池储能系统也将有助于印度和其他依赖煤炭发电、缺乏低成本天然气来脱碳电网的新兴市场和发展中经济体(EMDE)。

该研究的重点集中在四种重要的储能技术——电化学、热储能、化学能和机械能。研究发现，电化学储能系统（包括各种不同的电池），比机械能和热储能系统具有更高的能量密度，但功率密度比化学能储能系统低。

例如，锂离子电池具有较高的能量和功率密度，以及较高的充放电效率。锂离子电池的这种能源友好特性使其成为电动汽车的最佳解决方案，并且主要用于短时储能（4小时）。

该研究建议在现有发电厂充分利用蒸汽轮机，并增加蓄热设备和新的蒸汽发生器，以替代使用化石燃料发电。重点是建立短期热储能机制，以降低将热能转换为电能的成本。


目前，许多发展中经济体生产、运输和交易氢气作为工业过程的原料。水电解制氢可以支持电力部门的脱碳。该研究将氢气列为主要的化学储能。

印度空调和电动汽车的电力消耗

该研究侧重于印度某些地区普遍存在的供电受限条件，其中离网电气化系统已引起私人开发商和世界银行等投融资机构的兴趣。

根据国际能源署(IEA)的数据，由于采用空调等能源密集型设备以及运输服务电气化，电力负荷的增长速度很可能超过印度的总能源需求。国际能源署(IEA)预测，增长驱动的能源消耗可能导致2040年印度的最终能源使用量与2019年相比增加81%。


该研究将印度归类为需求驱动型国家，了解需求增长和未来电力使用模式对储能用例至关重要。例如由于许多因素（包括廉价劳动力），印度的可再能源投资成本比美国低50%～70%。

该研究使用需求侧建模分析了印度的储能用例。该分析区分了印度已建立的电力终端用途和新兴终端用途，如空调和电动汽车(EV)。

该研究考虑了基于当前可用空调的电力销售预测的基准情景和假设优先采用高效空调单元的高效情景。根据国际能源署(IEA)的调查，印度空调的销售加权平均值为3，而全球平均值为4。

虽然使用可变制冷等效率措施的中央空调系统在美国很常见，但印度市场主要是价格更低但效率也较低的分体式空调机组。该模型使用了NITI Aayog从2018年开始对未来电动汽车销售的估计以及印度政府为满足电动汽车充电需求而制定的目标。

该研究预测，与空调的电力需求相比，印度电动汽车充电的电力需求相对适中，无论是在年度能耗还是峰值能耗方面。这一发现与美国和欧洲等发达经济体的预测形成鲜明对比，在这些国家，电力需求的增长主要来自电动汽车充电，这将对电网的长期发展产生影响。

储能系统与可变可再生能源相结合是印度电力行业最具前途的解决方案之一。而根据世界银行在2018年发布的另一份报告，印度各种能源总装机容量已经从2007年的154.7GW增加到2018年的345.5GW，并成为全球第三大电力生产国。 

原标题：研究表明印度等新兴经济体必须致力于部署储能系统