Оценка стоимости и эффективности накопления энергии в 2020 году

По мере все более широкого применения подключенных к сети накопителей энергии возрастает актуальность задачи изучения различных технологий и сравнения их стоимости и эффективности.

В представленном отчете сравнивается стоимость и эффективность следующих технологий накопления энергии:

• литий-ионные аккумуляторные батареи (литий-железо-фосфатный аккумулятор и литий-никель-марганец-кобальт-оксидный аккумулятор);
• свинцово-кислотные аккумуляторные батареи;
• ванадиевые проточные редокс-аккумуляторы;
• аккумулирование энергии с помощью сжатого воздуха;
• гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС);
• водородная система накопления энергии (двунаправленная).

Помимо текущих оценок и прогнозов, при подготовке отчета исследовательская группа Тихоокеанской Северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США стремилась разработать целостную структуру для агрегирования составляющих затрат на системы накопления энергии. Информация о затратах была собрана для систем, эксплуатируемых в США. Для каждой технологии представлен ряд подробных оценок затрат и эффективности на 2020 год и прогноз до 2030 года.

В дополнение к затратам на системы накопления энергии в отчете также представлены годовые затраты и нормированная стоимость энергии (LCOE) для каждой технологии.

Для аккумуляторных систем накопления энергии анализ проводился для номинальной мощности 1, 10 и 100 МВт с продолжительностью 2, 4, 6, 8 и 10 часов. Для ГАЭС рассматривались варианты мощностью 100 и 1000 МВт на 4 и 10 часов. Для аккумулирования энергии с помощью сжатого воздуха учитывались показатели, аналогичные ГАЭС, а также мощность 10000 МВт. Для водородной системы оценивалась только мощность 100 МВт при 10-часовой продолжительности. Указанные варианты являются коммерчески доступными.

Основные выводы представленного анализа включают:

• для ГАЭС затраты составляют $262/кВт·ч (мощность 100 МВт при продолжительности 10 часов);
• для аккумуляторных систем накопления энергии показатель составляет от $356/кВт·ч до $399/кВт·ч;
• система аккумулирования энергии с помощью сжатого воздуха считается самой дешевой ($119/кВт·ч), но сильно зависит от размещения рядом с естественными кавернами, что значительно снижает общие затраты по проекту;
• по уровню годовых затрат наилучшие показатели по состоянию на 2020 год также у систем аккумулирования энергии с помощью сжатого воздуха и ГАЭС (как для систем с 10-часовой продолжительностью, так и для 4-часовой);
• в прогнозах на 2030 год система аккумулирования энергии с помощью сжатого воздуха останется наиболее рентабельной как с точки зрения общих затрат на установку, так и с точки зрения годовых затрат для 10-часовой системы мощностью 100 МВт, при этом водородное накопление энергии может составить стоимостную конкуренцию.

В приложениях к рассматриваемому отчету приведено большое количество статистических и аналитических данных по всем представленным технологиям накопления энергии.  

Основные разделы содержания

• Результаты по технологиям:
• литий-ионные аккумуляторные батареи;
• свинцово-кислотные аккумуляторные батареи;
• ванадиевые проточные редокс-аккумуляторы;
• аккумулирование энергии с помощью сжатого воздуха;
• гидроаккумулирующие электростанции;
• водород
• Годовые затраты на накопление и приведенная стоимость энергии

Файлы для скачивания:

Final - ESGC Cost Performance Report 12-11-2020.pdf