電網規模儲能：電池技術為電網儲能帶來活力

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  量子運行遠見
• 2024 年 5 月 13 日

洞察總結

電網規模的儲能正在改變我們使用再生能源的方式，使得在最需要時儲存風能和太陽能等電力成為可能。透過採用先進的電池技術，這種方法提供了比再生能源更可靠的能源。這些技術使再生能源更加可靠和容易取得，最終導致能源消費模式、政策制定和市場投資的轉變。

電網規模儲能環境

電網規模的儲能可在生產高峰期儲存再生能源產生的電力，並在需求高或產量低時將其輸送回電網。美國公用事業規模發電量的約 12% 來自風能和太陽能（根據國際能源總署的數據），但由於天氣條件的變化，風能和太陽能發電是間歇性的。儲能解決方案對於提高這些再生能源的可靠性及其對電網脫碳的貢獻至關重要，儘管大規模的具有成本效益的選擇一直難以實現。

一項顯著的進步是哈佛大學研究人員開發的氧化還原液流電池，該電池採用水性有機電解質。這項創新在電解質中採用了醌或氫醌化合物，在成本、安全性、穩定性和能量密度方面提供了潛在的優勢。 Quino Energy 是一家致力於將這項技術商業化的新創公司，因其承諾有效解決再生能源的零星性而受到關注。此液流電池的目標放電持續時間為 5 至 20 小時，使其成為短期鋰離子電池的競爭替代品，特別是對於電網規模的固定儲存應用。

美國能源部的支持進一步強調了電網規模儲能技術的發展和潛在影響，美國能源部授予 Quino Energy 4.58 萬美元，以協助開發可擴展且具有成本效益的液流電池反應物合成製程。這筆資金凸顯了一項更廣泛的舉措，即與鋰離子技術相比，十年內將長期電網規模儲能的成本降低 90%。 Quino Energy 的方法可以透過讓液流電池合成其反應物來消除對傳統化工廠的需求。

破壞性影響

透過儲能係統確保再生能源的穩定供應，隨著時間的推移，隨著對昂貴化石燃料的依賴減少，消費者可能會看到能源成本下降。這項轉變也鼓勵採用智慧家庭技術來優化能源使用，進一步減少家庭能源費用並增強環境永續性。此外，隨著綠色技術和能源管理領域對專業知識的需求增加，再生能源的可靠性可能會為這些領域帶來新的就業機會。

對於公司來說，向再生能源的過渡，加上電網規模的儲存解決方案，為節省成本和承擔企業責任提供了雙重機會。經營自己的微電網的企業可以減少對傳統電網的依賴，從而降低營運成本並提高能源自主權。這一趨勢也可能影響企業重新思考其供應鏈，優先考慮永續性和抵禦氣候造成的破壞的能力。此外，投資再生能源技術的公司可以提高其品牌聲譽，吸引重視環境管理的客戶和投資者。

採用電網規模的儲能技術可能需要更新當地和國際能源政策，以支援再生能源併入國家電網。政府可能為儲能研究和開發提供激勵措施，鼓勵創新並降低成本。最後，再生能源儲存系統的可靠性和效率可以使許多國家實現能源獨立，減少對能源進口的需求並增強國家安全。

電網規模儲能的影響

電網規模儲能的更廣泛影響可能包括： 

• 由於減少了對調峰發電廠的依賴，降低了公用事業的營運成本，從而降低了消費者的電價。
• 增加對再生能源項目的投資，因為電網規模的儲存提供了可靠的備份，吸引了更多的私人和公共資金。
• 增強電網抵禦自然災害和氣候變遷影響的能力，最大限度地減少停電並改善緊急應變。
• 透過分散的能源生產賦予消費者權力，允許個人將多餘的電力賣回電網並減少公用事業費用。
• 各國政府修改能源政策以納入儲存能力，從而製定更嚴格的再生能源目標和對清潔技術的激勵措施。
• 加速淘汰燃煤和天然氣發電廠，減少溫室氣體排放，為全球應對氣候變遷做出貢獻。
• 隨著市場適應再生能源的增加整合，能源價格可能出現波動，影響全球能源貿易動態。
• 由於電網規模的儲能計畫偏向擁有更多空間和再生資源的地區，城鄉發展存在差異，需要政策幹預以確保公平獲得清潔能源。

需要考慮的問題

• 更實惠、更可靠的再生能源將如何改變您的日常生活？
• 地方政府如何促進再生能源儲存系統的部署，以確保所有社區公平使用？