面对全球变暖的灾难性影响,亚太地区的许多国家都推出了雄心勃勃的脱碳目标。其中,电池储能在多大程度上可以支持脱碳目标?
脱碳是公认的全球政策目标
麦肯锡公司的合伙人Smeets强调,可再生能源发电的兴起和电池成本的下降有着不可分割的联系。
他说,“麦肯锡公司公布的《2021年全球能源展望报告》表明,到2035年,全球可再生能源发电量将占全球发电量的55%,而电池价格持续下跌将推动可再生能源的快速上升。麦肯锡公司有关电池行业领域进行了调查和研究,而基于对技术创新、价值链整合、跨部门电气化、降低资本成本的新金融解决方法的多维度分析,电池成本近年来降低约90%。”
麦肯锡公司的研究报告指出,到2030年,全球碳排放量要减少50%以上,才能达到2050年实现控制全球气温上升1.5ºC的目标。然而现在做得还不够,该报告包括了该小组模拟的几个场景,其中包括一个“参考案例”和一个“1.5ºC路径”,该路径假定存在实现脱碳轨迹的政治意愿。
麦肯锡公司合伙人BramSmeets说,“更高的脱碳目标也将导致对电池储能系统的需求进一步新增。假如设定更高的脱碳目标,例如,我们公布的欧洲净零排放报告显示,欧盟要在2030年前部署装机容量为25GW电池储能系统,到2050年将部署150GW以上电池储能系统才能实现碳中和。”
麦肯锡公司的调查报告表明,到2036年,全球一半的电力可能来自可再生能源,而这在很大程度上将由电池储能系统驱动,但某些化石燃料资产仍将发挥重要用途,例如天然气调峰发电厂。因此要将传统能源发电容量和新的灵活容量(例如电池储能系统)混合使用,以便在全球范围内转向可变或间歇的可再生能源发电,同时维持和确保电力系统安全。
Smeets也表示,其他能源技术可能也起着重要用途:尤其是氢气。许多国家都在大力支持氢气能源发展,尽管使用可再生能源电解生产的绿色氢气成本仍然很昂贵,但人们相信,到2030年,氢气在经济上将变得越来越可行。Smeets指出,在减少碳排放比较困难的行业中,氢气发挥的用途可能更加重要。
他说,“尽管电池储能系统技术在脱碳工作中至关重要,但在我们的1.5ºC路径分析报告中,还看到了氢气日前发挥重要用途,可用于工业加工等难以减排的行业脱碳,并将其作为电力行业的一种长时储能解决方法。”
电池储能系统技术在脱碳工作中至关重要
电池储能系统技术在脱碳工作中至关重要。主要跟两个因素有关,第一个是电池储能技术在电力系统中可以发挥削峰填谷的作用,增加电力系统的灵活调动能力。第二个是通过替代化石能源装机或是化石能源发电,比如增加风电和太阳能发电等可变的可再生能源电力在电力系统中的比例或者渗透率,这一技术可以成为电力系统脱碳的一个重要手段。
电池储能系统的技术都在进步和发展,有些电池储能技术的持续时间更长,通常在8到12小时之间。值得注意的是,由于生产过程的工业化,锂离子电池的成本在过去十年中下降了80%以上。
在过去10年,类似的价格下跌推动太阳能电成为最便宜的电力来源之一。根据调研机构Research and Markets公司发布的一份研究报告预测,到2026年,全球电池储能市场规模预计将达到191.5亿美元,其中中国的2025年目标和美国的《削减通胀法案》计划领先。Rystad Energy公司预测,到2030年,全球部署电池储能系统的复合年增长率为33%,到2030年将超过400GWh。
调动投资支持基础设施至关重要,但由于一些市场的政策不确定性,这具有挑战性。脱碳目标和监管框架对于实现速度和规模的进展至关重要,但缺乏透明度和实现这些目标的明确途径往往会减缓发展。亚太地区的绿色能源领导者即将改变这一现状。
日本北海道和九州地区太阳能和风能资源丰富,通往这些地区的输电线路经常达到容量极限,造成电网拥塞。这最终减缓了该国对可再生能源的采用。
电池储能系统可以存储和利用这些太阳能和风力发电场产生的多余电力,使电力供应更加平稳,减少限电,并进一步支持日本的脱碳目标。自从2月份以来,日本政府提供补贴以加速电池储能系统的采用。
拥有大量可再生能源的澳大利亚的开发商长期以来一直受到监管不确定性的困扰。拟议中的规则变更旨在明确R1注册流程,该流程需要由项目开发商提供,并允许发电设施向零售客户出售电力。这是监管机构公布的路线图的几项更广泛变化中的第一个。
欧洲、英国推进电池储能系统发展
在亚太地区之外,欧洲和英国已经树立了很好的榜样。英国已经通过鼓励电池储能系统发展的法规做出了示范,因此该国目前的公用事业规模电池储能系统的装机容量与欧洲其他国家相当。
根据电力系统运营商National Grid公司发布的未来能源情景报告,到2050年,英国将部署38GW储能系统,超过其30GW目标。
在最近的绿色计划的支持下,欧洲为能源转型设定了明确的目标。由于对能源安全的日益关注,储能行业仍在继续发展,部署的公用事业规模电池储能系统装机容量将继续增长。欧盟一些国家(例如比利时)已经采取了重大措施,并以英国为榜样,改变法规,以鼓励对电池储能系统的投资。
欧盟各国政府或者必须进一步出台明确的指导方针或激励措施,鼓励投资电池储能行业;或者必须改革电力市场,引导资本进入储能行业。协调一致的政策将提高监管框架的效率,这对于吸引对电池储能系统的广泛投资至关重要。为了使大规模开发电池储能系统,它必须被视为电网的必要组成部分。而能够支持太阳能发电和风力发电等可变可再生能源的强大电网对于用绿色能源取代目前所有的化石燃料能源至关重要。
原标题:全球脱碳大背景下,电池储能系统如何助力脱碳?