可再生能源投资正急剧增长，与旨在遏制碳排放的雄心勃勃的国家目标相一致。
随着可再生能源装机容量增长，我们必须找出并推广更好的能源存储方式，以避免浪费并应对需求峰值。
公用事业公司和其他供应商日益致力于开发有效的长期储能解决方案。
各国政府和企业均已设定了雄心勃勃的可持续发展目标，必须在未来十年内实现，以减轻气候变化的影响。因此，能源转型向可再生能源领域的投资显著增加。
但仅依赖可再生能源发电，对于电网供电而言仍是不完整的解决方案。原因何在，以及我们应当采取哪些措施，请看下文。
首先，可再生能源发电面临间歇性和弃风弃光问题。也就是说，可再生能源仅在阳光充足或风力强劲时发电，而在其他时段，这些能源产生的电量超出需求水平，从而造成浪费。其次，可再生能源发电无法解决严重天气条件引发的问题：在此类情况下，电网可能会断电，并且在供需冲击期间发电量不足。
长时储能：推动可再生能源扩张的关键
长时储能（LDES）可能是应对可再生能源这些局限性的解决方案。
LDES系统可与可再生能源发电场站集成，并能存储超过10小时的电能。e-Zinc的电池是12至100小时时长解决方案的一个例子，其功能包括回收被弃用的电能以实现时间转移、在电网断电时提供韧性保障，以及应对长时间的用电高峰，从而替代传统的调峰发电厂以及输配电基础设施。
要理解长时储能如何改变能源电网，重要的是了解储能问题在实践中的具体表现。
如今，弃电造成了浪费，但如果我们能够将这些电能保存至需要之时，弃电也是一个重大机遇。纽约独立系统运营商负责监测州电力系统的可靠性，并协调日常运营以分配电力供应，该机构发现，2021年有64吉瓦时（GWh）风力发电量被弃用、浪费。这相当于为12,000户家庭供电一整年。与此同时，在加利福尼亚州，问题要严重得多：2022年，有1.9太瓦时（TWh）太阳能发电量被弃用，相当于为200,000户家庭供电一整年。西南电力池是可再生能源建设规模相对小得多的市场，2022年弃用了7%的风力发电量（9吉瓦时（GWh））。
如果采用长时储能解决方案，本可以捕获这些原本会被弃用的时段所产生的多余电能，并将其转移至需求更为迫切的时段——例如间歇性发电时段、电网断电时段或用电高峰时段，从而替代调峰发电厂以及输配电基础设施。
长时储能在实践中意味着什么
由于气候变化，加利福尼亚州10场破坏性最大的野火中，有7场发生在过去十年间。仅在2014年至2019年间，7,900场野火就造成了年均5.9亿美元的损失，烧毁了120万英亩土地，并摧毁了1,300座建筑物。减少此类野火的一种方法是实施公共安全断电（PSPS），即在恶劣天气期间，电网主动切断供电，以防止可能引燃野火的设备损坏。2021年，有38次PSPS事件持续超过2天，其中最长的一次持续了近8天。2022年的数据仍在最终确定中，但有记录的最长一次持续了31小时。
2021年2月冬季风暴“乌里”期间，得克萨斯州的电价飙升至每兆瓦时9,000美元。由于未能为电网引入额外供应，电价在80小时内维持在每兆瓦时约6,500美元。这导致700人死亡，并使用户承担了380亿美元的额外能源成本。在情况相对没那么极端的案例中，2022年7月，一场创纪录的热浪导致得克萨斯州电力可靠性委员会北部地区的电价飙升至平均每兆瓦时182美元，而同年其余时间的平均电价为每兆瓦时50至100美元。
在加利福尼亚州和得克萨斯州，对可靠性要求较高的用户（例如数据中心、医院和电信公司）需要多日的韧性保障，因此在恶劣天气事件期间依赖柴油发电机作为备用电源，这加剧了气候变化问题。如果采用长时储能解决方案，本可以在这些电网断电和极端电价飙升期间提供备用电力，从而避免对柴油发电机的依赖，并确保能源可及且价格可承受。
长时储能理事会与麦肯锡公司开展的一项分析发现，一旦电网的可再生能源占比达到60%至70%，长时储能便成为实现高效电网的必要条件。加利福尼亚州、纽约州、得克萨斯州、德国和英国部分地区的电网，有望在2020年代末或2030年代初达到这一门槛。即使在得克萨斯州电力可靠性委员会等没有可再生能源强制性要求和目标的地区，可再生能源也已占其电力供应的34%，且仍未显现放缓迹象。
势头持续增强
主要公用事业公司已认识到，在考虑可再生能源投资时，长时储能系统至关重要。今年，Xcel Energy发起了一项征集太阳能和电池储能项目提案的请求，以替代即将退役的燃煤电厂。PNM正以650兆瓦的太阳能发电配合300兆瓦/1,200兆瓦时的储能设施，替代一座847兆瓦的燃煤电厂。Vistra和NRG正在伊利诺伊州以太阳能发电和储能解决方案替代燃煤电厂。在许多情况下，这些发电厂全天候运行，因此无法由现有的储能解决方案替代，而现有方案最多只能提供4至6小时的储能。对长时储能解决方案的投资，将确保这些公用事业公司以清洁电网提供价格可承受、可靠且稳定的能源。
国际社会在实现其雄心勃勃的气候目标方面正取得重大进展，尤其是在可再生能源投资领域。为进一步推进这一进展，长时储能的开发与整合至关重要。实现更加可持续、更加健康的社区未来，并提供可靠且价格可承受的能源，是最终目标——而长时储能正是关键。
