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盡管出現(xiàn)了許多可再生能源選擇，例如太陽能、風(fēng)能甚至氫能，但有一個共同的主題：我們需要創(chuàng)新的儲能解決方案。儲能行業(yè)雖然處于起步階段，但隨著創(chuàng)新技術(shù)不斷發(fā)展。例如，關(guān)鍵因素推動了儲能領(lǐng)域的增長，并在未來幾年內(nèi)加速開發(fā)和部署。
本文探討了儲能的主要增長因素，它們?nèi)绾嗡茉炜稍偕茉葱袠I(yè)，
1. 電力短缺和停電
在過去的幾年里，從野火到冬季風(fēng)暴的自然災(zāi)害破壞了我們現(xiàn)有的電網(wǎng)并擾亂了能源流動。去年冬天，由三場冬季風(fēng)暴造成的德克薩斯州停電，導(dǎo)致數(shù)百萬家庭和企業(yè)連續(xù)數(shù)日停電。隨著國家領(lǐng)導(dǎo)人繼續(xù)敦促當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)為可能的電力短缺做好準(zhǔn)備，歷史很容易重演。
加州在自然災(zāi)害譜系的另一邊也面臨著類似的挑戰(zhàn)。由于野火導(dǎo)致計劃內(nèi)和計劃外停電，加州居民看到電力線著火的風(fēng)險增加，造成巨大損失。盡管加州多年來一直面臨這些問題，但該州尚未制定解決方案來解決這些問題。
颶風(fēng)艾達(dá)還使從路易斯安那州到馬薩諸塞州的數(shù)十萬家企業(yè)和家庭遭受嚴(yán)重洪水，一周多沒有電力供應(yīng)，這限制了恢復(fù)工作并導(dǎo)致許多人死亡。我們了解到，該國沒有哪個地區(qū)可以免受自然災(zāi)害造成的停電影響。
隨著自然災(zāi)害變得更加頻繁和激烈，我們需要開發(fā)和實(shí)施加強(qiáng)現(xiàn)有電網(wǎng)的方法。在我們的社區(qū)部署更多的可再生能源和儲能是我們提高電網(wǎng)抗脆弱性的兩種方式。
2. 新政府加大政策力度
在擔(dān)任總統(tǒng)的頭兩年，喬·拜登通過計劃和已經(jīng)通過的立法明確表示，他正在根據(jù)聯(lián)邦政策推動可再生能源和儲能技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā)和部署。
據(jù)報道，基礎(chǔ)設(shè)施法案是一個良好的開端，其中包括 140 億美元用于彈性項目 - 其中儲能是一項可能的投資 - 以及 110 億美元的贈款資金，用于資助州、公用事業(yè)和其他希望在彈性方面進(jìn)行投資的儲能運(yùn)營商。到儲能新聞。
此外，喬·拜登最近援引了《國防生產(chǎn)法》，該法案將允許美國獲得鋰、鎳、鈷、石墨和錳等用于制造電動汽車和儲能電池的關(guān)鍵材料的來源。這是因為自去年以來天然氣價格大幅上漲。
我們?nèi)匀恍枰嗟穆?lián)邦立法來支持對技術(shù)創(chuàng)新的研究以及可再生能源和存儲計劃的部署。我們還需要地方和州政府通過政策，部署更多可再生能源，實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)。一些州已經(jīng)開始這樣做了，比如加利福尼亞。引入更多的聯(lián)邦和州政策將成為增加可再生能源和存儲部署的巨大驅(qū)動力和必要性。
3. 供應(yīng)鏈短缺
由于 COVID-19 仍在對包括外國沖突在內(nèi)的全球經(jīng)濟(jì)和社會造成損失，全球供應(yīng)鏈短缺幾乎遍及每個行業(yè)。持續(xù)的供應(yīng)鏈中斷將是能源轉(zhuǎn)型的一個重要因素。我們已經(jīng)開始看到一些將制造業(yè)帶回美國的新舉措。例如，今年早些時候，Tritium 宣布了其在田納西州為電動汽車制造充電器的新制造工廠，而英特爾已發(fā)布了在中西部建立新半導(dǎo)體工廠的計劃。
對來自柬埔寨、馬來西亞、泰國和越南的太陽能產(chǎn)品征收規(guī)避關(guān)稅的新調(diào)查增加了供應(yīng)鏈的困境。這個問題已引起太陽能和儲能行業(yè)詢問增加美國本土制造業(yè)。由于這四個國家提供了 84% 的美國進(jìn)口商品，并且由于調(diào)查而取消了許多交付，因此必須填補(bǔ)市場上的嚴(yán)重缺口，以推動太陽能和儲能的采用。很難預(yù)測這項調(diào)查是否會增加國內(nèi)太陽能組件的制造。隨著公司尋求采用和安裝目前市場上可用的技術(shù)，新的太陽能模塊技術(shù)現(xiàn)在可能具有優(yōu)勢。
5. 對氣候技術(shù)的更多投資
去年，氣候科技獲得了 370 億美元的全球風(fēng)險投資，是大流行前投資水平的 2.5 倍。
當(dāng)美國在去年秋天重新加入《巴黎協(xié)定》并參加 COP26 時，這表明可再生能源倡議再次成為美國政府的首要任務(wù)。同樣，風(fēng)投也紛紛效仿，增加了對可再生能源公司和清潔技術(shù)初創(chuàng)公司的資本投資。資本的涌入將推動創(chuàng)新企業(yè)進(jìn)一步研究、開發(fā)和擴(kuò)展其技術(shù)，從而使該行業(yè)蓬勃發(fā)展并以更快的速度增長。
6. 電動汽車的增長
電動汽車的日益普及也是推動儲能向前發(fā)展的一個重要因素。電動汽車銷量的飆升主要是由于可供購買的新電動汽車類型的涌入和汽油價格的飆升。隨著電動汽車銷量的飆升，越來越多地采用現(xiàn)場儲能和太陽能解決方案自然將成為能源轉(zhuǎn)型的下一個進(jìn)展。人們將尋找通過添加現(xiàn)場 EV 充電器來降低電力成本的解決方案。
7. 全球沖突
由于國際不穩(wěn)定，特別是在烏克蘭，世界各國強(qiáng)烈推動減少對化石燃料的依賴。由于對俄羅斯的制裁，天然氣現(xiàn)在已達(dá)到歷史最高價格。這種價格上漲將是推動儲能投資增長的另一個因素，尤其是在美國。
此外，鈷和其他稀有金屬來自內(nèi)亂不斷加劇的不穩(wěn)定國家。烏克蘭和俄羅斯也是鋰和鎳的供應(yīng)商，用于生產(chǎn)電動汽車電池。這些全球性沖突可能會影響我們?nèi)绾尾少徶圃靸δ芟到y(tǒng)電池所需的材料。根據(jù)結(jié)果，該行業(yè)可能需要將目光投向其他地方或其他化學(xué)物質(zhì)，以支持儲能技術(shù)的擴(kuò)展和增長。
世界在不斷變化和發(fā)展，隨之而來的是所有行業(yè)（包括能源）面臨的獨(dú)特挑戰(zhàn)。盡管世界各地掀起一波又一波的動蕩和沖突，但仍有一線希望 - 所有事情都表明我們需要開始對生產(chǎn)、儲存和使用能源的方式進(jìn)行重大轉(zhuǎn)變。
可再生資源和儲能已成為最實(shí)用和經(jīng)濟(jì)可行的解決方案。上述因素將繼續(xù)推動可再生能源行業(yè)向前發(fā)展，并帶來許多我們在儲能部署和技術(shù)創(chuàng)新方面尚未看到的新趨勢。我們不知道儲能的未來會是什么樣子。然而，我們可以收集到，隨著我們充分利用我們生產(chǎn)的清潔能源，它將增加現(xiàn)有的電網(wǎng)。
8. Web 3.0 和融合技術(shù)
成功的可再生能源技術(shù)蓬勃發(fā)展的首要主題將是它們與被稱為 Web 3.0 或空間網(wǎng)絡(luò)的其他新興技術(shù)無縫集成或融合的能力。
在《The Spatial Web》一書中， Gabriel René 和 Dan Mapes 認(rèn)為，Web 3.0 時代將被定義為“由經(jīng)典計算機(jī)科學(xué)中稱為三層架構(gòu)的計算技術(shù)的集成‘堆棧’定義，包括接口、邏輯和數(shù)據(jù)層。” René 和 Mapes 進(jìn)一步指出，“Web 3.0 將同時利用空間（AR、VR、MR）、物理（IoT、可穿戴設(shè)備、機(jī)器人）、認(rèn)知（ML、AI）和分布式（區(qū)塊鏈、邊緣）計算技術(shù)，作為集成堆棧。”
如圖所示，René 和 Mapes 概述了Web 3.0 的框架，并指出了與通常稱為 Web 3 的主要區(qū)別。例如，一個人將能夠連接能源物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（例如，智能儲能） ，使用 AR 眼鏡查看其使用說明書，通過人工智能與其通信并分析其數(shù)據(jù)，并將安全信息（即使用模式）存儲在區(qū)塊鏈上。
數(shù)字世界和物理世界的這種融合將創(chuàng)造下一代電網(wǎng)。這種融合將進(jìn)一步提高可靠性，因為我們將能夠更好地分析、預(yù)測和理解從需求方的使用模式到供應(yīng)方的擁塞點(diǎn)的一切。例如，當(dāng)電網(wǎng)成為 Web 3.0 的一部分時，它將能夠無縫和半自主地優(yōu)化儲能系統(tǒng)的性能。因此，儲能和可再生能源技術(shù)將成為電網(wǎng)的必要組成部分，而不僅僅是擁有的技術(shù)，尤其是當(dāng)我們繼續(xù)生活在影響我們電力供應(yīng)的嚴(yán)重自然災(zāi)害中時。
9. 數(shù)字孿生
數(shù)字雙胞胎或物理產(chǎn)品的虛擬復(fù)制品已經(jīng)引起了企業(yè)和政府的關(guān)注。例如，儲能設(shè)備可以擁有自身的數(shù)字復(fù)制品，包括其所有屬性，可以在 2D 屏幕上或佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡時查看。然后，一個人可以遠(yuǎn)程提供有關(guān)修復(fù)部分能量存儲設(shè)備的說明，或通過操縱數(shù)字孿生來執(zhí)行日常維護(hù)。數(shù)字雙胞胎還可以提供有關(guān)儲能系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)世界中的表現(xiàn)的實(shí)時數(shù)據(jù)和分析。如果電網(wǎng)在高峰使用期間需要額外的能源資源，一個人或算法可以啟動一個序列來部署儲能。
數(shù)字孿生技術(shù)正在迅速集成到工業(yè)和復(fù)雜工程應(yīng)用中，包括儲能、風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能等技術(shù)。因此，我們可以期待在未來五年內(nèi)，能源行業(yè)中數(shù)字雙胞胎的存在會急劇增加。
10. 智能城市、智能企業(yè)、智能家居
隨著儲能與其他新興技術(shù)的融合，我們將看到智慧城市、企業(yè)和家庭的增加。“智能”意味著擁有實(shí)時評估和理解數(shù)據(jù)的計算能力，因此人們（或人工智能）可以優(yōu)化資產(chǎn)部署以節(jié)省資金、電力和其他資源。這不僅僅意味著智能恒溫器可以在夏季電網(wǎng)負(fù)載過高時關(guān)閉空調(diào)。這也意味著應(yīng)用程序可以為消費(fèi)者和企業(yè)帶來直接和實(shí)質(zhì)性的好處，例如預(yù)測何時部署儲能，這樣您就可以保持舒適，同時還能節(jié)省電費(fèi)。
我們已經(jīng)開始看到許多優(yōu)化建筑效率的技術(shù)進(jìn)入市場。新興技術(shù)公司部署人工智能、物聯(lián)網(wǎng)傳感器和機(jī)器學(xué)習(xí)來改善空氣質(zhì)量、暖通空調(diào)效率、溫度、照明和整體乘員舒適度。儲能是補(bǔ)充提高建筑性能和減少碳排放這一使命的自然進(jìn)步。
此外，最近要求可持續(xù)技術(shù)的建筑規(guī)范有所增加。例如，加利福尼亞將要求從 2023 年開始，所有新的商業(yè)和多戶住宅建筑的太陽能 + 存儲系統(tǒng)。由于這些新技術(shù)和國家授權(quán)，我們可以預(yù)期太陽能 + 存儲系統(tǒng)和部署它們所需的智能建筑管理系統(tǒng)將急劇增加隨著我們繼續(xù)推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
11. 分布式儲能
分布式能源（DER），例如分布式能源存儲，可以降低電網(wǎng)的脆弱性，因為它可以在無需昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施升級的情況下將能源供應(yīng)到需要的地方。大衛(wèi)羅伯茨在Canary Media 的一篇文章中報道說：“你部署的分布式能源越多，你可以在系統(tǒng)上投放的集中式可再生能源就越多。
DER 是一種公用事業(yè)規(guī)模的可再生能源促進(jìn)劑。” 此外，羅伯茨引用了一個清潔能源驅(qū)動的 DER 情景，該情景比現(xiàn)狀“便宜 880 億美元”。隨著越來越多的分布式能源并網(wǎng)，對電網(wǎng)的需求開始趨于平穩(wěn)，這意味著大需求峰值的減少以及維持電網(wǎng)運(yùn)行所需的峰值電站數(shù)量的減少。
在最近的 Canary Media 文章中，Jeff St. John指出“屋頂太陽能、電池、電動汽車充電器、備用發(fā)電機(jī)和靈活負(fù)載 [預(yù)計] 到 2025 年將達(dá)到 400 吉瓦。” 連接的 DER 將使社區(qū)能夠更好地預(yù)測和了解電網(wǎng)上存儲的能源的可用位置以及如何將其部署到可能需要它的區(qū)域。
12. 從搖籃到搖籃的儲能解決方案
隨著我們尋找在其生命周期的所有階段充分利用儲能解決方案的方法，從搖籃到搖籃的儲能技術(shù)也將變得更加普遍。
從搖籃到搖籃的趨勢提出了重要問題，即需要檢查從設(shè)計到生產(chǎn)到物流再到報廢的整個儲能供應(yīng)鏈。這凸顯了缺乏對電池制造和回收的監(jiān)管。雖然一些公司正在研究我們?nèi)绾蝸G棄、回收和再利用儲能組件，但仍需要更多創(chuàng)新。
13. 新型儲能技術(shù)
儲能將需要超越電池和鋰離子化學(xué)，以滿足所需的持續(xù)時間（即幾天、幾周、幾個月）和積極的碳減排目標(biāo)。動能存儲技術(shù)已經(jīng)開始進(jìn)入市場。其他解決方案，例如地?zé)醿δ埽查_始在市場上獲得關(guān)注，例如Fervo 和谷歌最近宣布的合作伙伴關(guān)系。
那么，儲能會辜負(fù)炒作嗎？
我們還有工作要做。我們必須大力投資于能源存儲與各種新興和融合技術(shù)的交叉領(lǐng)域，包括 Web 3.0 技術(shù)、智慧城市和建筑技術(shù)、數(shù)字孿生、分布式能源、從搖籃到搖籃的解決方案和新型存儲技術(shù)。
如果我們在這些關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行投資、研究和開發(fā)，那么儲能可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過炒作。
原標(biāo)題：儲能會辜負(fù)炒作嗎？
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