可再生能源蓬勃发展不需要巨大的储能突破

本文是“ CleanTechnica答复箱”系列的一部分。在这一系列文章中，我们回应了数十种常见的反清洁技术神话。

在过去的几年中，越来越多的新闻文章和博客文章发表了关于能量存储的文章，特别是以电池系统的形式。这种兴趣非常合理，而且新闻令人振奋，因为这些系统可以填补风力发电和太阳能发电的空白。在许多地方，它们可以代替汽油驱动的峰化电厂。可再生能源+储存的成本已经很低。自2016年以来，在某些地方实际上就是这种情况，但是故事不断发展，并且该解决方案实际上已经在越来越多的地点竞争。（实际上，这是我们刚刚发布的播客的关键主题。）

“新研究表明，由于成本下降，太阳能和电池储能现在与天然气峰化器工厂竞争。该研究专注于美国的特定市场，但预测到2027年将有10吉瓦的天然气峰化器装置下线。其他更激进的预测说2020年可能是这一年。”一位储能记者很好地总结了最新消息。

特斯拉在澳大利亚庞大的电池系统也引起了一些轰动。该系统的启动速度比马斯克（Elon Musk）承诺的要快得多，它已经按预期运行，甚至影响了该地区的价格。它是世界上任何地方都可以使用的最大的锂离子电池存储设备，但可能会在几年内达到平均水平。

浣熊山抽水蓄能厂的TVA抽水蓄能设施

电池系统形式的能量存储可以集成在一起，以提高能源安全性，支持电网，并可以安装在抽水不可行的地方。

但是，似乎所有有关电池的宣传都忽视了抽水蓄能。它仍然具有巨大的潜力来帮助平衡清洁的可再生能源。实际上，有关电池存储的所有论述似乎都支持这种存储形式将解决清洁能源间歇性问题的想法，但是电池可以提供的功能还存在差距，因此让我们看一下抽水式水电，以便我们能够看看它可能变成多大的因素。

在澳大利亚，显然有大约22,000个潜在的抽水蓄能电站，足以满足该国的需求。“随着老化的燃煤电站关闭，PHES可以很容易地开发为使电网与任何数量的太阳能和风能保持平衡，一直到100％。”

我们清楚地看到，在这种情况下，不需要巨大的储能突破就能将澳大利亚过渡到可再生能源的绝大部分，并最终达到100％的可再生能源。

如前所述，储能对于填补太阳能和风力发电的停滞期非常重要。抽水蓄能的一个优点是已经运行了数十年，因此它是一项容量巨大的成熟技术。在美国，抽水蓄能的潜力不及澳大利亚，但它仍然可以发挥大角色。在Energy.gov上发表的一项研究发现，这可能有助于实现美国达到80％可再生能源的目标。“目前，大约有50个提议的项目可以增加40吉瓦的新存储容量。还有兴趣将现有的定速装置升级为可调速技术。很难估计未来电网中对能量存储的需求，但是最近的一项研究表明，在2050年的未来情景中，将使用80％的可再生能源部署超过100 GW的能量存储。”

几年前美国能源部（DOE）发表的一份报告发现，抽水蓄能可在可再生能源占全国45％的份额时帮助平衡。“但是在2030年至2050年之间，该研究预计太阳能和风能将上升到美国电网普及率的45％，从而推动了35.5 GW新型PSH的发展，以平衡可变发电量。”

图表来自能源部的《水电展望》报告。

作为一个项目示例，Dominion Energy正在研究在弗吉尼亚州投资18亿美元的抽水设施的开发。它已经在巴斯县运营一家，据报道可以为多达750,000户家庭供电。（当然，这只是一个项目，还需要很多。）

每个追随可再生能源的人都知道，德国在这项技术上处于世界领先地位，并且它正在利用抽水蓄能。目前，德国拥有约7吉瓦的储能能力，但是对于60％的可再生能源份额，该数字可以增加到16吉瓦，对于80％的份额可以增加到23吉瓦。“在第二种情况下，当可再生能源的份额占80％时，抽水蓄能系统的效果可以得到改善，因为到2050年其抽水量假设为23GW，具有以下优势：5TWh可再生能源将另外并入电网。”

它从哪里来？看来德国有潜力发展实现这些目标所需的东西–“亚琛大学莱茵威斯特法斯特理工大学（RWTH）和福伊特最近的一项研究表明，有潜力增加近24吉瓦的新抽水蓄能巴登-符腾堡州和图林根州的生产能力。”因此，抽水蓄能在帮助德国摆脱煤炭和核能方面应该扮演相当重要的角色。

中国一直在迅速发展可再生能源，而水力发电也在不断扩大。实际上，这个庞大的国家拥有约26,000兆瓦的抽水蓄能能力。一位消息人士提到，到2020年，中国的抽水蓄能容量将达到70吉瓦。“到2020年，中国的总容量预计将达到350 GW的纯水力发电和70 GW的抽水蓄能。”（引号在第7页的底部。）中国在建的一个抽水电项目建成并投入运营后，预计装机容量将达到3600兆瓦。

印度是另一个人口众多的国家，正在增加其可再生能源的份额。幸运的是，据报道它具有大约90 GW的抽水存储潜力。

仅通过修改现有技术，挪威即可在短短7年内增加20吉瓦的抽水蓄能。据报道，西班牙拥有约13吉瓦的潜在抽水蓄能能力。

那么，在英国，有很多读者居住的地方呢？好吧，它也具有存储潜力。“在英国，有数百个潜在的抽水蓄能电站，低垂的果实总计约50 GWh。据QBC的Holmes称，由于地形原因，这些地区主要分布在苏格兰和威尔士。”

到2020年，越南的抽水蓄能能力可能达到1800兆瓦。

世界上有如此之多的国家具有抽水蓄能的潜力，因此无法在一篇简短的文章中一一列举。这种情况提出了一个问题：全球抽水电的潜在容量是多少？一位消息人士说：“在全球范围内，大约有1000吉瓦的抽水蓄能能力，大约相当于所有现实水电潜力的一半（泰勒，2007年）。”报告还指出，目前，世界抽水电容量约为90吉瓦。因此，还有很大的发展空间。