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間歇性是太陽能和風(fēng)能完全取代化石燃料和核能的最大障礙。太陽并不是全天候都在發(fā)光，也不是全年發(fā)光，而風(fēng)也不是一直不停地在吹。為了彌補這一間歇性——儲存陽光高峰期產(chǎn)生的多余電力，風(fēng)力電池儲存被吹捧為最簡單和最有效的解決方案。
盡管電池儲能并不特別便宜，至少目前還不便宜，但電池儲能仍因此一直在增加，甚至在一些新的太陽能和風(fēng)能發(fā)電招標中，電池儲能被視為合同必不可少的一部分。
根據(jù)伍德麥肯茲和美國儲能協(xié)會公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，美國2020年第三季度電池儲存容量增加了475兆瓦。大部分電池儲能都放在儀表儲存的前面，這種儲存與公用事業(yè)規(guī)模的太陽能和風(fēng)能裝置配套，對大規(guī)模提高太陽能和風(fēng)能的可靠性至關(guān)重要。根據(jù)這項研究，美國2020年第三季度新增的儀表前儲能總計近400兆瓦和578兆瓦時，超過了過去7年其他任何一個季度的總儲能裝機容量。
截至2020年，美國的能源儲存能力為1.2吉瓦。到2025年前，這一數(shù)字將上升到7.5吉瓦，主要驅(qū)動力是太陽能和風(fēng)力發(fā)電場的大規(guī)模儲存設(shè)施，屆時太陽能將占據(jù)主導(dǎo)地位，占據(jù)大部分裝機容量。但更長遠的目標更加雄心勃勃：美國儲能協(xié)會預(yù)計，到2030年前，美國的能源儲存能力將達到100吉瓦。這將是一個巨大的增長，在短短5年內(nèi)達到2025年7.5吉瓦的目標。但是根據(jù)伍德麥肯茲和美國儲能協(xié)會的研究人員的說法，隨著新增設(shè)施的上線，目前由公用事業(yè)規(guī)模的儲存創(chuàng)造的紀錄將不會維持很長時間。
事實上，僅在加州，現(xiàn)在有超過500兆瓦的在建新電池儲存容量：由于加州越來越遠離化石燃料，300兆瓦的新建電池儲存容量建在已經(jīng)閑置的前莫斯蘭迪發(fā)電廠，2021年將在這個發(fā)電廠增加100兆瓦的新電池儲存容量以及一個182.5兆瓦的電池儲能裝置也將在2021年開始運行。除此之外，美國在長灘正在建造另外一個100兆瓦的設(shè)施，在舊金山附近的另一個150兆瓦的設(shè)施已經(jīng)開始建設(shè)。加州已經(jīng)意識到太陽能和風(fēng)能需要與儲存設(shè)施相結(jié)合。
電池儲存容量的大幅增長并非沒有問題。加州的電費在美國是最高的。此外，大型新設(shè)施提供的儲存時間也不是特別長。雖然第三季度新增功能研究的作者沒有透露細節(jié)，但耶魯環(huán)境360的卡茨指出，莫斯蘭迪發(fā)電廠的計劃是最終擁有足夠為整個舊金山市供電6個小時的儲存空間。然而，近600兆瓦的裝機容量不足以做到這一點。為了做到這一點，特斯拉時下正在澳大利亞建設(shè)的300兆瓦電池儲存設(shè)施將能夠儲存足夠50萬戶家庭使用一小時的電力。
這可能是能源儲存的致命弱點：成本效益。公平地說，過去幾年能源儲存的成本大幅下降：根據(jù)美國能源信息署(EIA)的數(shù)據(jù)，電池每千瓦時儲能成本從2015年的2152美元降至2018年的625美元，此后還在繼續(xù)下降。但正如懷疑者所指出的那樣，它們還沒有進化到足以完全取代化石燃料的程度，而化石燃料相對于可再生能源的主要(或許是唯一的)優(yōu)勢是能源供應(yīng)的可靠性。
如果太陽繼續(xù)照耀，而風(fēng)繼續(xù)拂面，兩個小時的電力供應(yīng)對于偶爾停電是可以接受的。短期儲能已被證明是一些所謂的只在消耗高峰期間運行的發(fā)電廠的成功替代。但如果消耗高峰發(fā)生在陰天，會發(fā)生什么呢?這個問題的答案不在儲能支持者喜歡討論的主題之列，這是因為這意味著這個技術(shù)存在局限性，而局限性可能是嚴重的。
然而，儲能技術(shù)在不斷發(fā)展，這是一個好消息。這不僅關(guān)乎成本下降，也關(guān)乎效益。為了尋找可再生能源的圣杯，人們正在研究和開發(fā)新的電池。因為如果沒有長持續(xù)時間的、廉價的儲存，能量轉(zhuǎn)換可能不會發(fā)生。
