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全国能源信息平台|未来哪种储能技术成本更胜一筹？，9种储能技术12种应用场景( 二 )


本文所研究的所有9种技术具有最低LCOS的概率 ， 以及12种应用场景下最具成本效益的技术及其平均LCOS见下图 。
平均而言 ， 相较2015年 ， 最有可能实现最高成本效益的技术的平均LCOS到2030年和2050年将分别减少36%和53% 。 对于年循环≥300次的应用场景 ， LCOS从150~600US$/MWh（2015年）降低至130~200US$/MWh（2050年） ， 在年循环50~100次的应用场景中从1000~3500US$/MWh（2015年）降低至500~900US$/MWh（2050年） ， 年循环≤10次的应用场景中 ， 成本永远不会低于1500US$/MWh 。 年循环次数条件非常重要 ， 因为它影响了单位装机容量的能量吞吐量 。 每年吞吐一定能量的储能装机容量越低 ， LCOS就越低 ， 造成该结果的原因是LCOS计算公式中投资成本所占比例较高 。
另一个LCOS影响因素是放电持续时间 。 在年循环次数相近的应用场景下 ， 更长放电时间的应用场景具有更低的LCOS 。 一项储能技术放电持续时间的增长将导致放电量的增加 ， 但是总投资成本的增加相对较少 ， 因为这仅影响能量成本 ， 而功率成本却未受到影响 。
以下2个视频研究了最具成本效益的技术相对于放电持续时间和年循环次数的敏感度 。 第1个视频演示了所有的9项储能技术 ， 第2个视频未包含抽水蓄能和压缩空气储能 ， 因为它们的地理适应性有限 。 视频中圈码所在位置代表上述12种应用场景的技术要求 。 不同颜色代表具有最低LCOS的技术 。 阴影表示第二高效益技术的LCOS有多少 ， 较亮的区域表示两种技术之间存在竞争 ， LCOS差距小 ， 而较暗的区域表示最高效益技术的强大成本优势 ， LCOS远大于第二高效益技术 ， 空白表示前两种技术的LCOS相差不到5％ 。 年循环超过1000次位置的锯齿形反映出在更高频充放电时寿命显著减少 ， 影响了单项技术的竞争力 。 计算电价为50US$/MWh ， 所有输入技术参数均列在原文附表S4-S8中 。
抽水蓄能、压缩空气和飞轮储能在2015年的放电持续时间和年循环次数组合的整个频谱中是最有竞争力的技术 。 抽水蓄能的优势在于其良好的循环寿命以及较低的能量投资成本和中等的功率投资成本 。 压缩空气在超过45h的放电应用中更具竞争力 ， 原因是能量投资成本大大降低 。 飞轮在年循环5000次以上和0.5h以下的放电应用中更具竞争力 ， 原因是其循环寿命更长 ， 功率成本更低 。
根据投资成本的下降来预测未来的LCOS ， 表明到2020年锂离子电池将在低放电持续时间应用场景下具有成本优势 ， 因为它们具有更好的循环寿命 ， 因此在高频充放场景中可以与全钒液流电池和飞轮竞争 。 但是 ， 就以功率为重点的年化容量成本而言 ， 由于在100%深度放电以下工作时循环寿命显著提高 ， 锂离子电池在与一次响应相关的高频应用组合中具有强大的成本优势 。
随着投资成本的不断降低 ， 锂离子电池可以在高频充放场景下胜过全钒液流电池 ， 并在长放电持续时间下取代抽水蓄能 ， 到2030年成为大多数应用模型中最具成本效益的技术 。 与此同时 ， 储氢在长放电持续时间场景比压缩空气更具成本效益 。


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