储能成本对于确定可再生能源对电力脱碳的贡献非常重要。但储能成本必须下降多少？在8月7日发表在Joule上的一项研究中，麻省理工学院的研究人员回答了这个问题。他们量化了储能技术的成本目标，使太阳能、风能和储能能够与其他按需能源竞争。他们还研究了哪些电池和其他技术可以实现这些目标。

能源研究副教授、资深作者Jessika Trancik表示：“关于可再生能源能为电力深度脱碳贡献多少的争论，核心不确定性之一是能改善多少能源。麻省理工学院。“关于储能成本的不同假设是许多评估之间存在显著差异的原因，但人们对哪些成本实际上具有竞争力以及这些成本与目前正在开发的存储技术相比如何知之甚少。因此，我们决定解决这个问题。头上。”

“量化储能的成本目标需要新的洞察力，”Trancik说，“关于可再生能源的供应模式，以及供应的波动与电力需求的情况相比如何。然而，大型和不频繁的太阳能和风能短缺事件对于确定有多少存储可再生能源需要可靠地满足需求非常重要，了解这些事件的特征非常重要。

在这篇论文中，Trancik和她的同事们估计了在20年内使用存储以及风能和太阳能来可靠地提供各种输出配置的成本。然后，他们估算了储能的成本目标，使工厂可以通过传统电力实现成本竞争力。他们还根据估计的成本目标评估了当前和未来的储能技术。

研究人员的模型通过使用存储和太阳能的任何组合来优化存储成本，风能提供最低的电力成本。这通常意味着太阳能和风能的输出大于预期，从而降低所需的存储容量。

分析还讨论了区分各种存储选项的特征。有些技术更适合低成本储存大量能量但低功率缓慢输出，而其他技术可以经济有效地储存少量能量，在高功率下可以快速放电。因此，模型需要捕捉这些差异，Trancik说。

研究发现，储能容量小于20美元/千瓦时的技术可以实现具有成本竞争力的基本负荷功率，该功率将在20年内始终可用，尽管目标因目标输出分布和位置而异。他们发现，电力成本对储能成本的影响大于电力容量。

研究表明，“降低材料和制造成本对于降低储能容量成本非常重要，”Trancik说。“我们估计的数字目标因地点而异，与当今的技术相比，这可能意味着存储成本降低了90%。这是一个很大的下降，但有些技术往往会得到很大的改进，就像我们在太阳能的例子中看到的那样，例如，面板。”

“然而，重要的是，还有一个因素可以大大提高这一目标，并允许更昂贵的技术以更具成本竞争力的方式存储可再生能源，即在非常短的时间内使用互补技术，”Trancik说。研究人员报告称，允许可再生能源系统在20年内仅不能满足5%的工作时间可以将可再生电力成本减半。

Trancik说：“我们需要弄清楚如何在剩余的5%时间内供电。这是我们需要集中精力的地方。这可以通过补充发电技术或需求侧管理来实现。”她说，扩大输电网络也将有助于缓解可再生能源供应的波动。

该团队正在探索选择低成本、低碳的补充技术。他们还试图模拟某些研究方向和规模经济如何帮助降低电池技术的成本。