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《美国储能电池成本近年来大幅度下降》

  • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者： guokm
  • 发布时间：2020-11-04

  • 根据美国能源信息署的数据，美国公用事业规模电池存储的平均能量容量成本已从2015年的2152美元/千瓦时迅速降至2018年的625美元/千瓦时。截至2018年底，美国的电池装机功率容量为869兆瓦(电池在给定时刻所能提供的最大功率)，电池能量容量为1236兆瓦时(电池可储能的总能量)。

    美国在2019年增加了152兆瓦的电池储存容量，并在2020年1月至7月期间新增301兆瓦。根据开发商和发电厂业主截至2020年7月报告的计划新增容量数据，预计未来几年电池存储量将增加6900兆瓦以上。

    大型电化学储能越来越多地与可再生能源发电厂配对，以提高电网的可靠性和恢复能力。2019年，加州的电池装机容量居全美各州之首，平均电池存储成本为1522美元/千瓦时。加州大约三分之二的电池存储容量用于频率调节，还提供以能源为导向的服务，包括辅助服务、黑启动服务和缓解输电阻塞。

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    • 世界领先的纳米电子学研究中心IMEC和下一代太阳能光伏产品的先驱Crystal Solar今天宣布，他们已经将制造在6英寸的单晶外延生长kerfless晶片上的N型PERT硅（Si）太阳能电池的电池效率提升到了22.5％（由FHG ISE CalLab认证）。IMEC和Crystal Solar在外延生长的硅晶片的同质中表现出了最高的效率日期，标志着在行业中的领先水平，也为这个有前途的技术的产业化铺平了道路。 Crystal Solar的首席执行官T.S. Ravi说：“我们很高兴能看到我们的外延生长的内置硼掺杂连接的N型硅片有如此高的转换效率。这种方法，以它独特的能力，绕过晶片和电池生产的重要步骤，从而大大降低资本支出和每瓦的成本，在电池制造方面代表了一种的新样式。我们期待IMEC的PERT技术能在不久的将来实现电池的效率超过23%。”
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    • 编译者：郭楷模
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    • 在近年来全球能源结构转型的大背景下，电池储能技术作为可再生能源的重要支撑，正逐渐崭露头角。根据美国清洁能源协会(ACE)与Wood Mackenzie联合发布的最新数据，2024年第一季度，美国各地的发电厂、家庭和商业设施共安装了近1.3吉瓦(GW)的电池储能装机，这一数字不仅标志着电池储能技术的快速发展，也预示着美国电网电池储能规模在未来几年内将实现显著增长。 具体来看，2024年第一季度，美国安装的公用事业规模电池装机容量较去年同期实现了翻番，高达去年同期的两倍多。整体电池存储安装量——这不仅仅包括公用事业规模的项目，还包括家庭和商业安装量——比2023年第一季度高出84%。在这一波安装浪潮中，电网电池占据了新增装机的大部分。其中，几乎所有993兆瓦(MW)的新公用事业规模存储容量都集中在三个州：得克萨斯州、加利福尼亚州和内华达州。得克萨斯州作为全美最热门的电网电池市场，其电池储能装机容量的增长尤为显著;加利福尼亚州则凭借其庞大的储能装机容量，继续稳坐头把交椅;而内华达州则凭借丰富的太阳能资源和强劲的电池部署势头，成为新的储能热点。 这一波电池储能安装浪潮的出现，与美国太阳能发电量的指数级增长密不可分。十年前，美国总共有约20吉瓦(GW)的太阳能接入电网;而如今，美国每年的太阳能安装量都远超这一数字。然而，这种快速增长也带来了一个问题：像加利福尼亚州这样的太阳能饱和州，其生产的清洁电力往往超过了他们可以立即使用的电力。在这种情况下，如果没有电池储能技术来存储多余的电量，大量无碳能源就会被浪费掉。这种动态带来的需求，以及对公用事业规模存储开发商和家用电池慷慨的激励措施，共同推动了美国当前的电池繁荣。 电池储能技术的广泛应用不仅有助于解决清洁能源的浪费问题，还能在电力系统中发挥多重作用。以得克萨斯州为例，去年夏天，该州的电池储能系统在极端天气导致的电力供应紧张时期发挥了关键作用，帮助避免了停电事件的发生。在犹他州，电池储能系统正在助力公用事业公司应对突然激增的电力需求，提高了电力系统的稳定性和可靠性。而在加利福尼亚州，电池储能正在逐步取代传统的天然气存储设施，成为该州能源转型的重要支撑。 据预测，美国储能市场将于2024年新增规模达到35GWh，自2022年至2025年的复合增长率预计约为54%。鉴于美国储能主要集中在新能源占比较高的区域，特别是在加州、德州等边际消纳能力趋于饱和的情况下，预计未来三年内(2023年至2025年)，集中式光伏配储的渗透率将持续上升，功率配比将长期保持在接近50%的水平。同时，在电网升级改造力度加大、并网容量限制得到缓解以及并网审批法案改革提升审批效率等多重因素的推动下，独立储能的发展有望加速，预计其规模将超过光伏配储。 尽管2023年因利率上涨及电价回落影响，导致装机积极性略有下降，但相较于2022年的低基数，整体仍呈现较大幅度的增长。综合考虑以上因素，预计2023年至2025年，美国储能新增装机规模将达到22GWh、35GWh和51GWh，同比增长率分别为57%、60%和44%。其中，大型储能预计分别为20GWh、31GWh和45GWh，工商业储能预计为1GWh、2GWh和3GWh，户储预计为2GWh、3GWh和4GWh。整体而言，自2022年至2025年，美国储能市场的复合增长率预计约为54%。 展望未来，随着太阳能在全美范围内的持续发展，更多的电池储能项目可能会随之而来。这不仅将带来更加清洁、高效的能源供应方式，还将推动相关产业链的发展和创新。同时，随着技术的进步和成本的降低，电池储能技术将逐渐走向普及化、平民化，为更多家庭和商业设施提供可靠、经济的能源解决方案。
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