如今，隨著可再生能源普及率的提高，儲能系統的市場需求也在增長。但是現有的儲能技術可能無法滿足這種需求。
美國能源部（DOE）資助計劃旨在通過提高交易效率以更低成本來解決該問題。

現有的儲能技術在放電持續時間方面有所不足。已占據約90％儲能市場的鋰離子電池，可經濟運行約4小時。抽水蓄能電站在容量方面占據了當今最大的儲能份額，可以在某些條件下，通過蓄水池放水來產生電力，將會長達20小時。

但隨著可再生能源采用超過50％，對持續時間更長的儲能需求將會增長。

對滿足儲能需求的太陽能預測

對持續時間較長的儲能需求特別適用于太陽能發電占主導地位的地區。

Concerned Scientists聯盟高級能源分析師Michael Jacobs表示，未來70%的電力是由太陽能發電設施產生，但很容易出現這樣的情景：連續幾天陰天或下雨可能會讓太陽能發電難以滿足客戶需求。

填補這一差距是美國能源部資助計劃的主要目標，該計劃為可以將儲能持續時間延長至100小時的技術提供資助。

上個月，美國能源部高級能源研究計劃署（ARPA-E）向10個致力于突破儲能系統放電時間的項目提2800多萬美元的資金。ARPA-E的持續增加電力儲能(DAYS)計劃旨在將儲能系統的持續時間延長至100小時。

100個小時僅僅比4天多一點，但與目前的放電持續時間相比是一種指數飛躍。而ARPA-E計劃讓儲能廠商開發其長時儲能的早期技術做好準備。

“風能和太陽能將成為未來成本最低的電能形式。”ARPA-E的持續增加電力儲能(DAYS)項目主任Paul Albertus表示。“因此很明顯，未來10 對于持續時間更長儲能系統的需求將會增長。”

一些抽水蓄能電站可以達到100小時的儲能要求，但會受到一些因素限制。而大多數抽水蓄能電站時間大約在20小時左右，幫助建立持續增加電力儲能(DAYS)計劃ARPA-E的一位工作人員Joseph Manser表示。鋰離子電池可以更多地串聯實現100小時的儲能，但這代價非常昂貴。

Manser說，“DAYS計劃正在尋找的不是調整現有技術或是技術突破，而是針對以獨特方式權衡成本的技術。”

“我們正致力于研究低能耗的儲能系統。”Albertus說。他表示，長時放電的儲能系統具有不同類型的成本結構，它們循環次數較少，而且資本成本和運營維護往往較低。而長時放電儲能系統的成本通常為5美元/千瓦時至30美元/千瓦時，相比之下，鋰離子系統的成本高達150美元/千瓦時。

有效可行的長時儲能技術

液流電池可能是當今市場上最可行的儲能技術，但它們也面臨著效率挑戰。液流電池的往返效率通常為約75％，而鋰離子電池的往返效率為90％至99％。調研機構Navigant Research公司高級研究分析師Alex Eller表示，當放電持續時間延長到8到10個小時時，液流電池的平均成本將會超過鋰離子電池。

Manser 說，“回到現實，電網建立在可以持續運行的發電廠的基礎上，只要提供足夠的燃料，就可能一直發電，而這就是一種長時儲能。”

在獲得ARPA-E資助的10個儲能項目中，其中有熱儲能系統、液流電池、電解槽燃料電池等。

通常，成功的儲能項目在實現商業化之前可能需要7到10年的時間。Albertus說，可能會有第二輪持續增加電力儲能(DAYS)計劃，這取決于美國國會的決定。

“三年后，我們可能會看到這些儲能技術將會發生什么情況。”他說。