打破时间枷锁！短时储能协同长时释放“无限可能”
发布日期：2026/1/8
日前，长时储能系统生产商Noon Energy公司执行副总裁Aric Saunder撰文指出，美国需要将短时储能系统与多日储能系统结合起来，以建立安全可靠的电网。
在21世纪10年代，柴油发电机是电网、家庭和商业建筑的主要备用电源。当时，由于生产成本高昂，并且电池在充放电方面被认为存在局限性（而充放电是公用事业规模应用的关键要求），电池在储能领域应用十分有限。
但在过去15年里，电池储能系统逐渐获得了公用事业公司和开发商的信任并得到广泛应用，如今已被视为能源存储的成熟技术。像磷酸铁锂电池（LFP）这样的电池储能系统为支持替代能源奠定了基础。为满足现代电力基础设施的需求，电池储能技术正在快速创新与迭代。
现代能源需求
以能源消费者之一的数据中心为例：预计到2030年，美国运营数据中心的装机量将达到130GW。开发商深知这一点，因此截至2024年第三季度底，美国数据中心行业已签约采购了50GW清洁能源电力，其中29GW来自太阳能发电场，13GW来自风力发电场。预计到今年年底，太阳能发电装机容量将是风力发电场的两倍。如果人们期望满足不断增长的电力需求，就需要充分利用所有可用能源。然而，太阳能和风能的供应在很大程度上依赖于天气状况，这意味着它们无法独自为数据中心提供持续稳定的电力。在阴天或夜间，许多数据中心仍需依赖电网的电力，而电网在很大程度上仍然依赖化石燃料。
像太阳能发电场和风力发电场的运行时间大约只占40%。为了保持100%正常运行时间，使用可变可再生能源的数据中心或者必须在阳光充足和风力强劲时提供足够的能源，需要将多余能源储存起来以备使用；或者需要从调峰发电厂获取电力。然而，仅依赖调峰电厂或磷酸铁锂电池储能存在以下问题：
•结构缺陷：虽然使用调峰发电厂来平衡可变可再生能源电力，但无法支撑数小时甚至数天的电力需求。磷酸铁锂电池储能系统可以满足傍晚的用电波动，但在风力发电量和太阳能发电量极低的时期，它们无法为数据中心供电，因为这类电池储能系统平均只能储存4小时电量。
•环境问题：调峰发电厂往往是效率最低、污染最严重的能源，它们间歇性运行，却会产生大量温室气体排放和空气污染。
这正是长时储能系统（可储存10小时或以上电力）或超长时储能系统（可储存100小时或以上电力）变得至关重要的原因。虽然磷酸铁锂电池储能系统可以应对电力日常波动需求，长时储能系统需要与现有能源协同工作，以确保稳定的电力供应。
整体灵活性与价值
超长时储能系统的价值远不止于填补短期电力缺口。它带来了整体灵活性，从根本上改变了能源流动和发电基础设施的管理方式。多日储能系统直接解决了依赖电池储能系统应对持续供电危机的脆弱性问题。它为重大停电和意外事件提供了安全保障，确保电网能够应对各种挑战。
长时储能系统通过以下方式创造价值：
•转移数日负荷：长时储能系统直接解决了多日可靠性危机。它通过弥合电池储能系统的持续时间与季节性供需不匹配之间的巨大差距，确保电网在连续数日内保持稳定供电，降低在持续天气导致的能源短缺期间出现能源缺口的风险。
•缓解电网拥塞：通过战略性地部署多日储能资产，电网可以在能源产生地吸收多余电力，减轻过载输电线路的压力。这种在本地运营的储能系统使电网运行更加高效，避免了由于能源浪费而进行成本高昂、耗时漫长的能源削减。
•释放输电价值：长时储能系统最大限度地发挥了现有电力基础设施的价值。通过将电力流动从拥塞时段转移到低拥塞时段，这些储能系统为高效能源输送创造了新机遇。这种方法无需要投入数十亿美元建设新的输电线路和设备，就能提供输电服务，确保现有基础设施投资都得到充分利用。
其核心优势在于，长时储能系统根本上扩展了电网的运行上限，提供了高持续时间、高强度的电力。
电网发展的未来展望
未来能源将以“天”而是“小时”来衡量。持续时间长达多日的长时储能系统可以提供弹性、稳定性以及成本效益。能源行业正在拥抱创新，以构建一个以安全和可靠为特征的电网。
如今，能源行业对长时储能系统进行必要投资，正是在建立现代经济和国家安全所要求的能源独立性。这一转型的真正遗产将在于协调储能系统所带来的确定性。它将是一个以弹性和可靠运行为特征的电力系统，造福所有人。
来源：中国储能网 作者：刘伯洵
