所有时间尺度（包括季节尺度）的能量存储对提高风能和太阳能光伏能源在电力系统中的渗透水平方面都起着关键作用。电网集成的季节性能源存储可通过减少能源消耗，替代峰值发电能力并提供输电效益，重塑可变和不确定发电的季节性波动。目前的大多数文献侧重于技术成本评估，并没有描述季节性储能的潜在电网效益，以获取最具成本效益的解决方案。有鉴于此，美国国家可再生能源实验室Omar J. Guerra等人提出了一种基于模型的方法，用于对电网集成的季节性储能进行全面的技术经济评估。

本文要点：

1）与文献中介绍的方法相比，该方法有两个主要优点。首先，研究人员不对存储设备的运行进行任何假设，包括年度周期、资产利用率或放电深度，而是使用一个模型来计算最优的能源存储信息。其次，基于模型的方法考虑了忽略的电力系统成本，这允许评估不同类型存储设备的成本效益。

2）研究人员评估了三种特定储能技术的成本竞争力，包括抽水蓄能、压缩空气和氢气季节性存储技术，并探索了促进季节性储能技术成本竞争力的条件（成本、存储时间和效率）。这项研究以美国西部电力系统为例，该系统每年的能源利用率为24%–61%（包括水力、地热和生物质能在内的可再生能源利用率高达83.5%）。

3）研究结果表明，对于美国西部的电力系统，1天放电时间的抽水蓄能和压缩空气蓄能有望在不久的将来具有成本竞争力。相比之下，如果功率和能量容量的资本成本在2025年之前分别等于或小于~ US$ 1,507 kW⁻¹和~ US$ 1.8 kWh⁻¹，那么在不远的将来，长达1周放电时间的氢存储可能具有成本效益。然而，基于2050年的功率和能量容量资本成本的预测，氢存储长达2周的放电时间预计在未来的电力系统中是具有成本效益的。

Omar J. Guerra, et al. The Value of Seasonal Energy Storage Technologies for the Integration of Wind and Solar Power. Energy Environ. Sci. 2020.

DOI: 10.1039/D0EE00771D.

https://doi.org/10.1039/D0EE00771D