研究人员找到了创新的低成本长时空储能的参数组合

研究人员在储能设计空间中探索不同的场景和变量,找到了创新的低成本长时空储能的参数组合,有可能在更实惠、更可靠的能源转型中发挥巨大作用。研究人员评估了长期储能技术在确保无碳电网中的作用和价值。

发表在《自然能源》上的一篇新论文中,Sepulveda、Mallapragada和来自麻省理工学院和普林斯顿大学的同事们对长续航储能(LDES)技术在改造能源系统中的作用进行了全面的成本和性能评估。LDES这个术语涵盖了一类多样化的新兴技术,它可以应对可再生能源的可变输出,可以放电数天甚至数周,为准备大规模部署太阳能和风能的电网提供弹性。

研究人员表示,如果我们想绝大部分依靠风能和太阳能发电,让它们日益成为减少碳排放的最实惠的方式,我们必须处理它们的间歇性问题。在他们的论文中,研究人员分析了LDES与可再生能源和锂离子电池等短时储能选项配对是否确实可以为大规模和具有成本效益的去碳化电网过渡提供动力。他们还调查了LDES是否甚至可以消除对可用的按需或坚定的低碳能源的需求,如核电和具有碳捕获和封存功能的天然气。

研究人员发现,创新和低成本的LDES技术可能会产生巨大的影响,使深度脱碳的电力系统更加实惠和可靠。该团队着手评估LDES解决方案在反映现实世界条件的假设电力系统中的影响。该小组部署了一个电力系统容量扩展模型GenX,该模型是Jenkins和Sepulveda在麻省理工学院时较早开发的。这个模拟工具可以评估利用LDES技术(包括目前正在开发的技术和其他可能开发的技术)对未来不同的低碳电网情景的潜在系统影响,这些情景的特点是预测可再生能源发电的成本和性能属性、不同类型的企业发电以及替代性电力需求。

这项研究是 首次广泛使用这种应用大范围参数不确定性和长期系统级分析的实验方法,以评估和确定有关新兴长续航储能技术成本和性能的目标目标。在他们的研究中,研究人员调查了一系列长持续时间技术,其中一些技术得到了美国能源部高级研究计划局-能源(ARPA-E)计划的支持,它们根据五个关键参数定义了未来LDES系统的可信成本和性能属性,这些参数涵盖了一系列机械、化学、电化学和热方法。其中包括抽水蓄能、钒氧化还原流电池、水硫流电池和火砖电阻加热蓄能等。

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