在短短一年内——从2020年到2021年——美国公用事业规模的电池存储容量增加了两倍根据美国能源情报署(EIA)的数据，中国的电力需求从1.4吉瓦跃升至4.6吉瓦。小型电池存储也经历了重大增长。从2018年到2019年，美国产能增加从234兆瓦到402兆瓦，大部分在加州。
虽然这一进展令人印象深刻，但这仅仅是个开始。清洁能源行业正在继续部署大量的储能，以实现低碳的未来。
在正确的地方拥有足够的能源储存将在未来几十年支持大量可再生能源加入电网。它可能看起来像使用电池或压缩空气的大型存储项目地下盐洞，仓库和商业建筑中的小规模项目，或者家庭和电动汽车中的电池项目。金宝博的网址
一个2021年的报告据美国能源部的太阳能未来研究估计，如果太阳能发电能够满足预测的45%的电力需求，到2050年，在脱碳电网场景下，可以提供多达1600吉瓦的存储。目前只4%美国一半的电力来自太阳能。
但是，为了使储能技术能够提供所有的好处，并使可再生能源快速发展，我们需要改变为化石燃料设计并由化石燃料主导的能源游戏规则。
能源储存在发展道路上有很大的障碍
为了实现无碳能源的未来，我们需要消除三大障碍。
第一个挑战是制造电池。现有的供应链是脆弱的，必须加强。为了建立更具弹性的供应链，美国必须减少对其他国家关键材料的依赖，比如中国供应制造电池所需的大部分矿物质。如果电池行业能够解决存储生产“从摇篮到坟墓”的社会和环境影响(从矿物提取到寿命结束时的回收)，存储供应链也将更加强大。
其次，我们需要能够将电池连接到电力系统，但目前的电网互联规则导致大量存储项目积压。地区电网运营商、州和联邦监管机构可以做很多事情来加快排队项目的连接。2021年，有427吉瓦的存储处于闲置状态连接队列遍及全国。
你没看错:在本专栏开始时，我为2021年公用事业规模的电池容量增加两倍至4.6吉瓦而欢呼，但事实证明，还有近100倍的存储容量等待连接。电网运营商可以——也必须加快步伐!
一旦电池存储连接，它必须能够尽其所能提供价值在能源市场。储能的第三个障碍是能源市场。由电网运营商(称为区域传输组织，或rto)运营的能源市场是为化石燃料技术而设计的。他们需要做出重大改变，以实现更多的存储和更多的可再生能源。我们需要新的市场参与规则，重新定义和重新设计市场产品，所有利益相关者都必须参与拟议的变化。
联邦政府对存储的支持力度很大
尽管面临这些艰巨的挑战，但好消息是，储能将受益于新的资金和几项联邦计划，这些计划将开发推进储能及其在清洁能源转型中的作用的项目和计划。
首先,基础设施投资和就业法案拜登总统去年签署的一项协议将为示范项目和供应链发展提供60多亿美元，并为电网改善提供140多亿美元，其中包括将存储作为一种选择。该法律还要求能源部(DOE)和EIA改进存储报告、分析和数据，这将提高公众对存储价值的认识。由于拜登总统签署了历史性的法案，更多的支持将在路上降低通货膨胀法成为法律。
其次，能源部正在努力推进存储解决方案。的储能大挑战，该机构于2020年成立，将通过专注于降低具有显著增长潜力的应用的成本，加快存储技术的研究、开发、制造和部署。其中包括支持由可再生能源供电的电网的存储，以及支持偏远社区的存储。它集美国的目标是到2030年通过扩大国内存储技术能力来满足不断增长的全球需求，从而成为全球能源存储的领导者。
致力于实现这一长期愿景的行动包括能源部的长时间存储射击能源地球倡议。该计划重点关注提供超过10小时存储的系统，目标是在10年内将生命周期成本降低90%。
第三，国家实验室正在推动技术发展和急需的技术援助，包括关注社会公平。位于华盛顿州里奇兰的太平洋西北国家实验室负责这项研究能源储存促进社会公平倡议，该组织在许多方面与忧思科学家联盟(UCS)一致。公平储能原则。该实验室的目标是支持能源供应不可靠的弱势社区的储能项目。该倡议目前正在支持全国14个城市、农村和部落社区，以弥补可能存在的任何技术差距，并支持资金申请。它将为每个社区提供适合其需求的支持，包括确定衡量标准，以确定诸如可负担性、弹性和环境影响等当地优先事项，并将扩大社区对当地电力系统与公平之间关系的理解。
第四，联邦能源监管委员会(FERC)是轻推rto调整他们的规则，使存储技术能够更快地互连，公平地参与，并最大限度地提高他们的能源和电网支持服务。这些推动是以FERC命令的形式出现的，这只是一个开始。执行这些命令所要求的变化至关重要，但往往很慢。
国家也支持存储开发
在支持能源储存方面，各州也取得了重大进展。
例如，在密歇根州，公共服务委员会(Public Service Commission)正在支持存储技术，并已发布命令，要求公用事业公司提交申请试点方案。我的的同事们我在UCS和其他清洁能源组织正在确保这些试点精心设计的以及支付福利税的人。
感谢2021年气候与公平就业法案伊利诺伊州支持将太阳能和储能结合起来的公用事业规模的试点项目。该法律还包括对从煤炭向太阳能过渡的监管支持，要求伊利诺伊州电力局(Illinois Power Agency)从以前使用煤炭发电的地区获得可再生能源信用，符合条件的项目包括储能项目。它还要求伊利诺伊州商务委员会举办一系列关于储能的研讨会，以探索支持储能部署的政策和计划。委员会是2022年5月报告强调试点在推进能源储存和理解其好处方面的作用。
到目前为止，加州已经做到了更多安装的电池存储比其他州。以此为基础记录加州正在向前迈进，使其存储技术组合多样化。2021年，加州公用事业委员会(California Public Utilities Commission)下令在2026年之前上线1吉瓦的长期储能。为了支持这一目标，加州2022-2023年的财政预算包括3.8亿美元加州能源委员会支持长期存储技术。从长远来看，加州计划增加大约15吉瓦的能量储存到2032年。
为了加速向清洁能源的过渡，其他州可以参考这些例子，帮助制定自己的能源储存之路。伊利诺伊州2021年的法律特别是为其他中西部州应对气候变化和实现无碳能源的未来提供了现实的蓝图。
能量储存在这里，所以让我们让它工作
储能将促进可再生能源的增长，进而带来可持续能源的未来。而且，正如我已经指出的那样，已经取得了重大进展，未来看起来充满希望。联邦计划已经在帮助推进存储技术，降低其成本，并使其得到部署。同样，一些州也支持这种势头。
也就是说，需要做更多的工作来消除我上面描述的障碍，为了实现这一点，任务清单是明确的。电池行业需要发展负责任的、可持续的供应链，FERC需要修改互联规则以支持更快的部署，区域电网运营商需要改革能源市场，以便储能为清洁电网增加价值。我和UCS的同事们正在努力确保这一切都能实现。