电池储能如何助力我们实现净零排放

To stockpile renewable energy at scale, battery energy storage systems need support and investment
To stockpile renewable energy at scale, battery energy storage systems need support and investmentImage: Ministry of Environment, Climate Change and Technology (Government of Maldives)
本内容由人工智能自动翻译。

全球电力系统正经历前所未有的变革时期。低成本可再生电力正在普及,提升电力系统韧性和加强数字化的迫切性日益增强。

这需要大规模储备可再生能源,尤其是在发展中国家,这使得能源储存成为根本所在。

在成本大幅快速下降的背景下,电池储能在电力系统中的应用正在增长。储能并非新现象:抽水蓄能几十年来已被广泛部署。然而,毫无疑问,我们正在进入一个充满潜力和机遇的新阶段。

2022年,全球安装了约192吉瓦(吉瓦)的太阳能和75吉瓦的风能。然而,新部署的储能系统仅为16吉瓦/35吉瓦时(吉瓦时)。一项国际能源署近期的分析发现,尽管电池储能系统近年来增长强劲,但电网级储能容量仍需扩大,以在2050年前实现净零排放。

虽然电池电力并非能解决21世纪电力系统面临的众多挑战的灵丹妙药,但它可以为建设更清洁、更坚强的电网做出实质性贡献。重要的是,它特别适合电网通常较为薄弱的发展中国家的需求。

我们的一次能源中有多少来自可再生能源?Image: Our World in Data

发展中国家面临诸多挑战,包括供应安全性差、发电能力不足、电网基础设施不发达或根本不存在、缺乏充分的监测和控制设备,以及技术人才匮乏。

在此背景下,储能有助于提高可靠性,因此对于从火电向混合项目的转型至关重要。它可以将太阳能和风能等可变可再生能源(VRE)产生的多余电力储存起来,以便在用电高峰期或日照不足时使用,从而提高可靠性和可用性。混合项目——将可变可再生能源与电池储能系统相结合——通过减少对化石燃料的依赖,有助于建立更可持续、更稳定的能源系统。

然而,发展中国家当前的法规和政策并未激励电池储能系统的采用,使混合项目难以与传统能源竞争。这些市场的收入来源通常有限,使其难以证明高昂前期成本的合理性。若干商业模式可以实现纳入电池储能系统的混合项目的货币化。

2021年和2027年全球发电量按技术划分的(预测)分布Image: Statista

世界银行通过其能源部门管理援助计划(ESMAP),正积极致力于为发展中国家的电池储能项目调动优惠融资。迄今为止,世界银行已从多个气候基金调动了约8.5亿美元的优惠融资,并在进行中的项目中拥有5.5吉瓦时的电池储能容量承诺,其中包括已在管道中确定的3.7吉瓦时容量。

ESMAP通过提供优惠融资和技术援助渠道,并通过国际储能伙伴关系(ESP)弥补关键知识空白,支持发展中国家部署储能。该伙伴关系由ESMAP主办,涵盖各种形式的储能,不限于电池。ESP拥有50个合作伙伴,正在建立一个知识库,专门针对发展中国家的需求提供储能解决方案。

尽管混合项目在各大洲日益普及,但该领域仍缺乏一个全面的框架和指南,用于规范电力购买协议(PPA)结构。PPA是指发电商与客户(通常为公用事业公司、政府机构或企业)之间的长期合同。在该协议中,电力买方以事先商定的固定价格购买电能。缺乏此类PPA框架,使各机构难以就最适合其需求的商业模式做出明智决策,也难以进行准确的财务测算。

这项创新技术可以将英国的山丘变成巨型电池
这项创新技术可以将英国的山丘变成巨型电池
01:17

ESP已制定混合电力购买协议框架,旨在将储能效益货币化,以确保可持续的支付机制。该框架有助于将电池储能系统纳入可再生能源拍卖,政府在拍卖中发出招标公告,以安装一定容量的可再生能源电力。该框架旨在协助各国实施混合可再生能源项目,这些项目将太阳能加电池储能系统作为其可持续可再生能源计划的组成部分。

其目标是吸引私人资本,减少对公共财政的依赖,帮助从业者就最符合其需求的商业模式做出明智决策。考虑到其他新兴商业模式及其变体,以及从全球不同模式中借鉴的更深入的知识和最佳实践,该拟议框架未来可以进一步完善和加强。

如何规划混合项目Image: 世界银行

将梦想变为现实

在发展中国家使储能系统成为主流将是一场变革。部署电池储能系统将提供更全面的电力获取途径,同时大幅提升可再生能源的使用,最终帮助世界实现其净零脱碳目标。

国际组织和发展机构正在引领这一脱碳进程,但协作至关重要。世界银行近期与长时储能(LDES)理事会和全球人类与地球能源联盟(GEAPP)合作,以进一步为发展中国家的电池储能项目提供资金,并向能源转型迈出一步。

在发展中地区部署储能系统有望彻底改变能源格局,但不同机构之间的合力协作对于推动向可持续能源解决方案这一关键转变至关重要。

点击此处了解更多关于ESP如何支持发展中国家推进能源转型之旅的信息。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。