這是美國國家可再生能源實驗室（NREL）在“儲能的未來”研究中的主要結論之一，這是一個由七部分組成的系列研究，最后一章的出版剛剛結束，指出了未來幾十年儲能發展的關鍵。

NREL進行了它所描述的“未來情景的精細建模”，計算了晝夜電池儲能的價值——晝夜儲能（Diurnal Storage）定義為持續時間小于12小時的儲能，并包含對更長儲能時長解決方案的潛在需求。

最新的報告總結評估了前六期報告的一系列關鍵發現，據該研究的首席研究員稱，最重要的結論是，即使在保守的情況下，儲能的部署也很有可能迅速增加，并且在四個主要的使用場景中給電網提供寶貴的工具。

“每個階段的研究都表明，儲能的浪潮即將到來，到2050年，美國的儲能裝機容量至少增加5倍。總的來說，我們發現儲能提供了巨大的價值，從更便捷的電網運行模式到更廉價的機組熱啟動再減少碳排放，” Nate Blair說。

報告的八條研究內容

NREL強調了儲能對電網的許多潛在好處。從公認的儲能對太陽能和風能發電的補充，即在沒有風光的時候提供容量，到儲能在提高輸電基礎設施的利用率、提供調峰能力、運行運行備用方面的作用，再到分布式儲能在需求高峰期保護電網的潛力。

該研究的結論有以下八個關鍵內容。

1. 儲能有望快速增長

由于成本競爭力的增加，儲能的部署將快速大幅增長。在一系列方案中，NREL預測，從今天到2050年，美國的新增儲能容量在100GW到650GW之間。正如Nate Blair所提到的，即使是在保守的估計下，這將是2020年的23GW裝機容量的五倍增長。

4-6小時的儲能將是最常見的，儲能將與可再生能源的增加共同推動電網的脫碳化。

2. 儲能成本將繼續降低

短期內，由于對鋰電池的需求上升與制造業上游供應不匹配，幾年來電池儲能行業成本的下降受到了一定的挑戰。

然而，NREL表示，對電池需求的持續增長，特別是電動交通工具的需求，將推動電池技術的發展和今后成本的繼續下降。

鋰離子電池可能會繼續主導裝機，但如果其他技術能在價格上與鋰電池有競爭力的話，也可能會進入部署階段。

3. 儲能可以提供穩定的容量，推動具有成本競爭力的部署

雖然儲能可以為電網提供四個主要的價值，但在電力系統高峰期滿足負荷需求的能力，以及取代燃氣輪機和其他傳統發電作為可靠容量，這對實現儲能全部潛力最為關鍵。

4. 儲能正在成為電網靈活性的一個很有競爭力的來源

歷史上，儲能是使電網更加靈活性的最昂貴的方式之一。然而，儲能的成本已經下降了許多，但其他電網靈活性來源的成本基本上沒有下降。根據NREL的說法，儲能將是電網靈活性來源的一系列選擇之一，包括進行需求側管理。

5. 儲能和太陽能光伏是一個很好的互補

晝夜儲能和太陽能之間存在著“高度協同關系”。在大多數地方，高峰需求發生在每天的中午和晚上，增加太陽能光伏部署容量可以減少儲能提供可靠容量的時長。

相反，隨著光伏部署的增加，晝夜儲能在高峰期提供電力容量的能力也會增加。風電沒有一個通用的日常發電模式，這使得其與儲能的契合度有所降低。但NREL發現，風電和儲能之間仍然有很強的互補因素，但這種關系更加復雜。

6. 作為備用電源，建筑級儲能的部署將增加

NREL說，在所有情況下，分布式電池儲能系統都有“巨大的經濟潛力”。到2050年，從85GW到244GW、2小時持續時間的儲能（170GWh到490GWh）都有可能被部署，客戶的投資回報將決定這個數字是否達到下限或上限。

7. 隨著部署的增加，儲能時長也將增加

目前，在美國許多地區，4小時的儲能時間被認為足以滿足夏季高峰期的需要。然而，隨著儲能部署的增加，負荷的峰值將被拉長到更長的時間段，在這種情況下，需要更長的儲能時長來提供相同的可靠容量輸出。

8. 為了達到100%的清潔能源，需要有季節調節能力的儲能技術

研究模擬的主要方案顯示了如何在2050年之前實現低碳和高比例（80%）可再生能源的電網。然而，要達到100%的脫碳方案，可變的可再生能源（VRE）與晝夜存儲的搭配很可能是不夠的。季節性儲能 —— 持續時間為幾天，甚至幾周或幾個月——來自儲氫等技術，如果它們能在成本上更具有競爭力，可以幫助推動電網實現完全零碳化。