澳大利亚科学机构CSIRO最近发布的一份200页的报告表明，在2025年至2050年之间，国家电力市场(NEM)可能需要将其电力存储容量增加10至14倍。这是为了应对正在进行的建筑和运输行业电气化所刺激的快速增长的能源需求。

该研究还发现，虽然传统的储能技术，如电池和抽水蓄能，将继续发挥关键作用，但必须考虑所有形式的储能，以满足澳大利亚多个部门日益增长的需求，每个部门可能倾向于不同的存储技术。

“虽然现有的存储系统用于从化石燃料中输送能源，但澳大利亚能源系统中可再生能源水平的提高将导致对可再生能源存储技术的更高要求。这些包括通过电化学过程(如电池)进行电力存储，机械存储(如泵浦水能存储[PHES])，化学存储(如储罐或管道中的氢)和热存储(如熔盐)，”报告写道。

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根据这份文件，电池可能是局部和短时间储存电力的最佳选择，而热能(如蒸汽)可能更适合于热密集型行业。

该路线图采用了基于场景的方法，以澳大利亚能源市场运营商2022年综合系统计划中制定的路径为基础，该计划可能对该国能源部门产生重大影响。

在两种情况下，阶梯变化和氢超级大国情景，建议是，到2050年，全国电力市场可能需要44-96吉瓦/ 550-950吉瓦时的可调度电力存储容量，仅西澳大利亚州就需要12-17吉瓦/ 74-96吉瓦时。

该档案指出:“随着澳大利亚向净零过渡，由于工业生产中对可再生过程热的需求增加，热存储需求也可能会增加。”“此外，在氢超级大国的情况下，氢出口的强劲势头将导致电力和氢存储系统的需求大幅增加。”

大量投资

尽管2050年的存储结果存在不确定性，但建模结果表明，所有净零路径都需要对可再生能源存储能力进行大量投资。

特别是，为了提供可靠的电力供应，预计需要对短期和中期电力存储进行更大的投资，如果澳大利亚想成为绿色氢出口的领导者，就需要对氢(或氢载体)存储系统进行大量投资。

当地矿业大亨安德鲁·福雷斯特(Andrew Forrest)一直走在绿色氢革命的前沿，随着对清洁燃料需求前景的增强，他建造和扩建了生产电解槽的设施。

在CSIRO看来，考虑到工业过程热的重要作用，以及使用可变可再生能源进行热生产和对恒定热量供应的要求，热能存储系统也可能需要投资。

该机构的文件写道:“确定最具竞争力和最合适的能源存储形式，需要了解存储系统将被使用的环境。”“这需要利益相关者通过特定地点和区域的方法来了解能源存储的作用、部署考虑因素和可用的技术选项(包括商业和开发)。这种方法至关重要，因为站点和区域因素会影响给定存储系统的需求、成本、风险和集成考虑因素。”

这条路并不平坦

CSIRO的报告指出，尽管可再生能源部署有积极的趋势，但许多澳大利亚部门在集成存储技术方面面临挑战。

短时间电力存储(1-4小时)预计将在澳大利亚电网和行业的脱碳中发挥重要作用，特别是到2030年，供应链风险可能会造成部署瓶颈并推高价格。

为了解决这一问题，CSIRO的专家建议制定战略，通过一系列战略多样化途径来降低电池供应链的风险，包括但不限于战略供应链和制造合作伙伴关系;发展国内价值链;发展资源循环;投资于替代性电池化学物质的研究、开发和示范。

从中期(4-12小时)和长日间(12-24小时)电力存储来看，报告认识到，尽管存在一些商业技术，但它们并不总是适用于最终用途或相关地区。目前还有其他几种技术正在开发中，但这些技术还不具有竞争力，需要进一步的演示和部署。

因此，建议是快速演示和商业部署能够提供数百兆瓦小时到数千兆瓦小时存储的中长时间盘中持续时间技术，为主要电网和工业应用创建一套多样化的选择。

该档案还提出了开展进一步区域研究的想法，以更好地了解地质存储机会，如绝热压缩空气储能和PHES子系统，以及利用现有资本和场地的机会，包括评估通过关闭矿山工作所创造的机会。

在长多日(24-48小时)和季节性(100+小时)电力存储的情况下，预计将在主要和孤立的电网中发挥关键的能源“保险”和弹性作用，主要问题是存储技术选项有限，而且通常有很长的交付时间，许多利益相关者仍在考虑投资选项，包括那些最小化存储投资的选项，并评估向净零过渡的权衡。

鉴于这种情况，CSIRO认为，进行进一步分析以更好地了解澳大利亚对多日和季节性储存的需求、现有的权衡和可用的技术途径是至关重要的。

报告建议:“开发项目管道，以满足澳大利亚潜在的长期季节性和多日需求，包括确定和实施加速PHES部署的机会，并推进新兴的多日和季节性技术。”

该路线图还提出了中温过程(150-500°C)、高温过程(500°C及以上)以及氢和氢载体所需的存储的可行途径。

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