麻省理工学院在5月12日发布的一份研究报告中指出，部署不同的储能技术可以优化和利用不断增长的可再生能源发电量。预计到本世纪中叶，可再生能源的电力将取代化石燃料电力。
麻省理工学院能源倡议（MITEI）发布的这份名为“储能系统的未来”（The Futureof Energy Storage）研究报告，为支持和使用现有和新兴的电网规模储能系统技术以经济可行的方式减少碳排放提供了一份蓝图。这份近400页的研究报告着眼于美国东北部、东南部地区和德克萨斯州的储能市场进行调查和研究，这些地区反映了不同的需求组合以及风力发电和太阳能发电水平。图片
该报告还评估了与可再生能源发电设施配套部署的储能系统在印度和其他国家替代燃煤发电厂的潜力。报告指出，随着储能系统在电网中的增加，必须调整政策以避免对消费者造成过度和不公平的负担，鼓励各行业的电气化以实现整个经济的脱碳，并实现强劲经济增长，特别是在新兴市场的发展中国家。
麻省理工学院的这项研究历时三年多的时间，研究和分析了利用各种储能技术（电化学、热储能、化学储能和机械能）的策略，这些技术可以捕获可变的风电和太阳能电力，预计到2050年将使电网脱碳。
报告称，在美国构建一个气候友好型电网需要改变规划和运营工具，以反映应对气候变化所需的过渡系统。它还要求增加固定费用，以使储能系统更加经济可行。此外，该报告建议，修改美国联邦政府目前向分担技术示范项目成本的私营部门合作伙伴授予知识产权的做法。报告还声称，对技术示范和早期部署活动的公共投资是为了传播技术和知识。
在过去，美国能源部坚持要求私营部门合作伙伴分担项目成本。由于社会资本通常被授予知识产权作为回报，这种做法损害了公共部门支持的技术示范项目的基本目标，即在所有行业参与者之间传播信息，从而为有效竞争创造条件。联邦示范项目应包括与尚未成为合作伙伴的美国其他实体共享信息的明确要求，即使这需要投入更多的联邦资金。
麻省理工学院能源倡议（MITEI）负责人、化学工程教授Robert Armstrong在发布这份报告时说，“太阳能发电设施和风电设施的多余电力可以通过储能系统存储，并在电价高时为电网供电，以具有成本效益的方式保持供电可靠性。”
该研究为此得出一个结论，“假设风力发电和太阳能发电的成本继续下降，该研究的模型确定了使电力系统脱碳的具有成本效益的途径，与美国2005年的碳排放水平相比，碳排放量减少了97%～99%。有效的脱碳将需要对多种储能技术以及输电、清洁发电和需求灵活性进行大量投资。”
加州储能联盟政策总监Jin Noh谈到该报告时说，“了解储能技术需要在何处以及如何发展以及了解装机容量成本、充放电往返效率和持续时间等之间的各种权衡是有帮助的。”他补充说，这可以指导有关开发和商业化各种储能技术的政策。
当今占主导地位的储能系统主要是锂离子电池储能系统，持续时间最长通常为4小时，而未来需要提供持续时间更多的储能系统来满足不同的电网需求，包括天气和季节性需求。美国能源部目前正在制定一项研究目标，以帮助降低10小时以上的储能系统成本。该部门最近批准了5.05亿美元，用于推进与可再生能源相结合的长时储能的开发和部署。
麻省理工学院的这份报告呼吁更多地支持持续时间更长的储能技术的开发和应用，特别是使用广泛可用材料的电化学储能技术，其中包括来自二次使用电池和回收电池。
报告称，由于没有像锂离子电池储能系统这样获得大量投资支持，因此需要政府提供更多的财政资金来支持12小时以上的储能系统的开发和利用。报告指出，为电动汽车中这些能量密集、低成本的电池提供私有融资显著改善了短时储能系统发展前景。
报告称，另一个挑战是，当风力发电和太阳能发电量下降时，长时储能系统的价值将很低。因此，由于间歇性能源的特性和价值非常不同，麻省理工学院还要求提高固定费用，以确保长时储能技术能够获利。
麻省理工学院高级能源经济学家Howard Gruenspecht表示：““我们的建模表明，在风力发电和太阳能发电占主导地位的脱碳电力系统中，持续时间越长，能源系统的边际成本将会越低或为零。由于未来的脱碳电力系统可能具有较高的资本成本，因此固定费用应该在成本回收方面发挥更大的作用。这其中包括根据消费者收入水平收取费用，以兼顾公平和效率。”
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