到2025年美国新增储能容量在100GW~650GW之间，4-6h储能时长常见

储能将在美国“快速增长”，到2050年，130GW到680GW的昼夜储能（Diurnal Storage）将能够整合美国电网中80%的可再生能源。

这是美国国家可再生能源实验室（NREL）在“储能的未来”研究中的主要结论之一，这是一个由七部分组成的系列研究，最后一章的出版刚刚结束，指出了未来几十年储能发展的关键。

NREL进行了它所描述的“未来情景的精细建模”，计算了昼夜电池储能的价值——昼夜储能（Diurnal Storage）定义为持续时间小于12小时的储能，并包含对更长储能时长解决方案的潜在需求。

最新的报告总结评估了前六期报告的一系列关键发现，据该研究的首席研究员称，最重要的结论是，即使在保守的情况下，储能的部署也很有可能迅速增加，并且在四个主要的使用场景中给电网提供宝贵的工具。

“每个阶段的研究都表明，储能的浪潮即将到来，到2050年，美国的储能装机容量至少增加5倍。总的来说，我们发现储能提供了巨大的价值，从更便捷的电网运行模式到更廉价的机组热启动再减少碳排放，” Nate Blair说。

报告的八条研究内容

NREL强调了储能对电网的许多潜在好处。从公认的储能对太阳能和风能发电的补充，即在没有风光的时候提供容量，到储能在提高输电基础设施的利用率、提供调峰能力、运行运行备用方面的作用，再到分布式储能在需求高峰期保护电网的潜力。

该研究的结论有以下八个关键内容。

1. 储能有望快速增长

由于成本竞争力的增加，储能的部署将快速大幅增长。在一系列方案中，NREL预测，从今天到2050年，美国的新增储能容量在100GW到650GW之间。正如Nate Blair所提到的，即使是在保守的估计下，这将是2020年的23GW装机容量的五倍增长。

4-6小时的储能将是最常见的，储能将与可再生能源的增加共同推动电网的脱碳化。

2. 储能成本将继续降低

短期内，由于对锂电池的需求上升与制造业上游供应不匹配，几年来电池储能行业成本的下降受到了一定的挑战。

然而，NREL表示，对电池需求的持续增长，特别是电动交通工具的需求，将推动电池技术的发展和今后成本的继续下降。

锂离子电池可能会继续主导装机，但如果其他技术能在价格上与锂电池有竞争力的话，也可能会进入部署阶段。

3. 储能可以提供稳定的容量，推动具有成本竞争力的部署

虽然储能可以为电网提供四个主要的价值，但在电力系统高峰期满足负荷需求的能力，以及取代燃气轮机和其他传统发电作为可靠容量，这对实现储能全部潜力最为关键。

4. 储能正在成为电网灵活性的一个很有竞争力的来源

历史上，储能是使电网更加灵活性的最昂贵的方式之一。然而，储能的成本已经下降了许多，但其他电网灵活性来源的成本基本上没有下降。根据NREL的说法，储能将是电网灵活性来源的一系列选择之一，包括进行需求侧管理。

5. 储能和太阳能光伏是一个很好的互补

昼夜储能和太阳能之间存在着“高度协同关系”。在大多数地方，高峰需求发生在每天的中午和晚上，增加太阳能光伏部署容量可以减少储能提供可靠容量的时长。

相反，随着光伏部署的增加，昼夜储能在高峰期提供电力容量的能力也会增加。风电没有一个通用的日常发电模式，这使得其与储能的契合度有所降低。但NREL发现，风电和储能之间仍然有很强的互补因素，但这种关系更加复杂。

6. 作为备用电源，建筑级储能的部署将增加

NREL说，在所有情况下，分布式电池储能系统都有“巨大的经济潜力”。到2050年，从85GW到244GW、2小时持续时间的储能（170GWh到490GWh）都有可能被部署，客户的投资回报将决定这个数字是否达到下限或上限。

7. 随着部署的增加，储能时长也将增加

目前，在美国许多地区，4小时的储能时间被认为足以满足夏季高峰期的需要。然而，随着储能部署的增加，负荷的峰值将被拉长到更长的时间段，在这种情况下，需要更长的储能时长来提供相同的可靠容量输出。

8. 为了达到100%的清洁能源，需要有季节调节能力的储能技术

研究模拟的主要方案显示了如何在2050年之前实现低碳和高比例（80%）可再生能源的电网。然而，要达到100%的脱碳方案，可变的可再生能源（VRE）与昼夜存储的搭配很可能是不够的。季节性储能 —— 持续时间为几天，甚至几周或几个月——来自储氢等技术，如果它们能在成本上更具有竞争力，可以帮助推动电网实现完全零碳化。

关键词： 可再生能源