在技??術進步的推動下，設施正在建設中，其存儲系統可以容納足夠的可再生能源，為數十萬個家庭供電。“大電池”技術的出現解決了綠色能源的主要挑戰，即風能和太陽能的間歇性。
 

在一個巨大的渦輪機建筑內，目前正在準備運行一個300兆瓦的鋰離子電池，另外一個100兆瓦的電池將在2021年投入使用。加在一起，他們將能夠釋放足夠的電能，為大約30萬加州家庭供電。在晚上，熱浪，并在能源供不應求其他時間四個小時，根據項目的開發商瑞致達能。

這些不是即將在Moss Landing工廠運行的唯一超大型電池。海灣地區稱，由256個特斯拉超級電池組產生的另外182.5兆瓦的電能計劃于2021年中期開始送入加利福尼亞的電網，并計劃最終在該地點增加足夠的容量，為附近舊金山的每個家庭供電6個小時。擁有和運營該系統的地區公用事業公司Pacific Gas＆Electric。在加利福尼亞州的其他地方，今年圣地亞哥的一個250兆瓦存儲項目上線，舊金山附近的150兆瓦系統已經開始建設，長灘的100兆瓦電池項目已接近完成，以及其他許多州都處于該州的各個發展階段。

加利福尼亞州目前是高容量電池部署的全球領導者。

在價格急劇下降和技術進步的推動下，網格技術使美國和世界范圍內的電池市場都出現了創紀錄的增長。許多收益來自汽車工業為電動汽車制造更小，更便宜，更強大的鋰離子電池的競賽。在美國，州清潔能源指令以及與太陽能裝置配對的存儲系統的稅收優惠政策也發揮著重要作用。

加州目前是努力平衡電網中可再生能源與大容量電池的間歇性方面的全球領導者。但是世界其他地區正在迅速效仿。最近宣布的計劃包括南佛羅里達的409兆瓦系統，英國倫敦附近的320兆瓦發電廠，立陶宛的200兆瓦發電廠和智利的112兆瓦發電廠。

大規模部署存儲可以克服可再生能源的最大障礙之一-它在日照或刮風時供過于求，以及日落或刮風時供不應求之間循環。支持者說，通過消除供需之間的不平衡，電池可以代替化石燃料的“高峰”工廠，而這些工廠每天在能源需求飆升的情況下投入數小時。專家說，廣泛的儲能是擴大可再生能源覆蓋面和加快向無碳電網過渡的關鍵。

“儲能實際上是通向清潔能源未來的真正橋梁，”加州太陽能和儲能協會執行董事Bernadette Del Chiaro說道。
 

法國第戎附近的豐泰內勒的電池存儲設施。 通過GETTY IMAGES拍攝PHILIPPE DESMAZES / AFP

未來到達的速度很大程度上取決于成本繼續下降的速度。根據美國能源信息署（US Energy Information Administration）的數據，美國公用事業規模的電池存儲價格已經暴跌，在2015年至2018年間下降了近70％。鋰離子電池化學技術的進步顯著改善了性能，從而使價格急劇下降。功率容量迅速擴展，電池可以在更長的時間內存儲和釋放能量。市場競爭和電池產量的上升也起著重要作用。美國國家可再生能源實驗室（ US National Renewable Energy Laboratory）的一項預測顯示，鋰離子電池的中端成本在2018年至2030年之間將再降低45％。

儲能技術提供商Fluence的市場應用總監Ray Hohenstein說：“我們幾乎完全背負了鋰離子電池技術的增長，這主要是由電動汽車和消費電子產品推動的。”吉瓦（1,000兆瓦）計劃在一年內在加利福尼亞上線。Hohenstein說，用于這些應用程序的研究經費正在全面降低成本。“就像我們在太陽能電池板上看到的一樣。”

在加利福尼亞州，電池價格的下跌，加上該州在2045年之前向無碳電網的積極推動，導致了一系列的存儲項目。2013年的一項法案設定了到2020年對該州電網投入1.325吉瓦存儲的目標。根據加州公眾的說法，目前已批準1.5吉瓦的項目（包括迄今已安裝的500兆瓦以上），這一目標已經被超越公用事業委員會。盡管沒有確切的數字來說明加州要實現無碳目標需要多少存儲量（數量取決于未來的技術組合，能源使用和其他變化因素），但一些分析估計至少有30吉瓦的公用事業規模到2045年將需要存儲。

在美國，今年迄今為止已安裝了創紀錄的1.2吉瓦的存儲。

當巨大的Moss Landing項目在2021年中期全面投入運營時，它將使加利福尼亞州的能源存儲量增加一倍以上。其他幾個州也正在著手進行大型儲能項目。其中：紐約的316兆瓦Ravenswood項目將能夠為850,000多個家庭供電長達8個小時，以取代紐約市皇后區的兩個天然氣調峰裝置。計劃在南佛羅里達州使用的409兆瓦海牛系統將由相鄰的太陽能發電廠充電。該設施被公用事業公司佛羅里達電力與電力公司（Florida Power＆Light）吹捧為世界上最大的太陽能電池系統，將取代兩臺老化的天然氣發電裝置。

根據自然資源研究和咨詢公司伍德·麥肯茲（Wood MacKenzie）的數據，今年迄今為止，全國范圍內已安裝了創紀錄的1.2吉瓦的存儲。預計該數字在未來五年內將急劇增長，到2025年將升至近7.5吉瓦。美國能源存儲協會首席執行官Kelly Speakes-Backman表示，到2020年，電池存儲的增加將增加一倍，如果再增加三倍不是因為Covid-19大流行造成的建設放緩。

盡管在可再生能源開發領域處于領先地位，但歐洲在加入存儲方面進展緩慢。“總的來說，歐洲要保守一些。” IDTechEx（一家專門研究新興技術的英國市場研究公司）的分析師丹妮爾•加蒂（Daniele Gatti）說。歐洲的儲能發展受到政府拍賣主導的電力市場的限制，而政府拍賣往往低估了儲能的價值。盡管如此，一些大型電池項目仍在形成中，包括將在倫敦附近的新港口設施中建造的320兆瓦網關系統。
 

Hornsdale Power Reserve，位于南澳大利亞的100兆瓦電池存儲設施。 信用：特斯拉

全球范圍內，Gatti預測儲能將快速增長，在未來十年內將達到1.2兆瓦（1200吉瓦）。主要參與者包括澳大利亞，澳大利亞在2017年成為第一個使用100兆瓦Hornsdale電力儲備在其電網上安裝主要電池存儲的國家，現在正計劃在維多利亞附近再增加300兆瓦。新系統將根據需要在各州之間分配電力，從而最大程度地提高現有傳輸基礎設施的效率，并減少建立大多數時間都處于閑置狀態的新電力線的需求。在德國和其他地方，類似的項目也在加緊進行，突顯了電池作為傳輸工具的新興作用。

而沙特阿拉伯剛剛宣布要趕超莫斯蘭丁的地位，成為全球最大的電池與該國西海岸的一個巨大的太陽能加存儲系統。該設施將全天候提供100％的可再生能源給沿紅海建造的50家酒店和1300所房屋的度假勝地。

根據最近的一份報告得出結論，到2035年，美國大多數化石燃料發電廠將達到其使用壽命，專家稱，工業規模儲能的快速增長迫在眉睫。彭博NEF的可再生能源系統專家Yiyi Zhou表示，將可再生能源與電池存儲相結合已經是在經濟上可行的替代方案，可用于建造新的天然氣調峰器工廠。將發電與存儲配對使用特別適合與太陽能配合使用，太陽能通常遵循可預測的每日模式。在美國，成本也得到了聯邦投資稅收抵免的幫助。，為新的太陽能裝置提供30％的退稅。周說，實際上，隨著越來越多的太陽能進入電網，運行天然氣工廠的成本實際上在上升。

電池已開始達到使可再生能源替代中型天然氣發電機的規模。

“這主要是因為由于太陽的滲透，它們現在被迫循環開和關得多，” Zhou說。“這增加了磨損，并縮短了使用壽命。”

霍恩斯坦說，電池甚至開始達到約200兆瓦的尺寸，使可再生能源替代中小型天然氣發電機。霍恩斯坦說：“現在，我們能夠真正地構建這些混合資源-太陽能，儲能，風能，并完成傳統上由化石燃料發電廠完成的工作。”他的公司看到了對如此大型項目的濃厚興趣。

國家可再生能源實驗室的能源分析師韋斯利·科爾說，增加存儲還可以使可再生能源更有利可圖。“可再生能源面臨的挑戰之一是，您投入電網的次數越多，價值下降的幅度就越大，”科爾說。儲存可通過吸收當天中午電力需求較低時會損失的多余能量，并將其轉移到更有價值的時間來解決這一問題。

盡管儲能在諸如加利福尼亞這樣的高價值市場蓬勃發展，但電池價格仍需要進一步下降才能實現大規模的全球部署。在美國，支持者希望即將上任的拜登政府采取更有利的能源政策，包括延長投資稅收抵免政策（將商業太陽能系統的稅收抵免額度降低至10％，到2022年將住宅太陽能的稅收抵免額度降低）并將惠益擴大至單機存儲。

然而，即使沒有進一步的激勵措施，分析人士仍然樂觀地認為，電池價格最終將下降到足夠低的水平，以廣泛地用于儲能領域。

Cole說：“我們認為存儲在我們所關注的每個未來中都是重要的角色。” “不只是一兩個吉瓦……而是幾十到數百吉瓦。”

作者 Cheryl Katz 編譯 陳講運