例如，欧洲能源存储协会（EASE）表示，能源存储目标“是对现有欧盟气候目标的必要补充，将使欧洲能够建立一个独立于外部能源进口的本地可持续绿色能源系统。欧盟迫切需要制定能源存储目标和战略，以加快当今必要的存储部署。”简而言之：当谈到我们的能源未来时，没有储能就什么都行不通。

然而，EASE等组织关于储能的此类言论仍然没有得到应有的公众关注。现在，每个人似乎都在考虑增加可再生能源（主要是太阳能和风能）的份额，以及逐步淘汰化石燃料以减少二氧化碳排放和确保能源供应的紧迫性。但如果没有储能来平衡能源供需，就不可能进一步扩大可再生能源的份额，从而最终使能源供应面临风险。

目标是到2050年欧盟储能容量达到600GW

此外，随着能源需求的增加，发电变得越来越分散——这也需要灵活的能源存储。所以，部门耦合——将能源转移到其他经济部门——取决于扩大能源储存。所有这些都解释了为什么这个话题值得公众更多关注。

目前，欧盟境内拥有约60GW的储能容量，主要采用抽水蓄能的形式。根据EASE的估计，到2030年至少需要187GW，到2050年至少需要600GW，才能在确保能源供应的同时实现各个经济部门的电气化。此外，它将通过消除化石能源淘汰期间电网的惯性来确保电网稳定性。

不存在重大技术障碍

这意味着欧盟面临着艰巨的挑战：到2030年每年需要安装14GW的电池存储，而不是2020年安装0.8GW的电池存储。如果没有这一点，欧盟国家可能将不得不减少可再生能源发电，并进一步依赖化石能源来提供可调度的能源供应。

虽然这些目标似乎是一项艰巨的任务，但积极得一方面我们看到的是，在输电和配电层面创建灵活的脱碳能源系统的政治意愿是存在的。虽然各种存储技术的研发将在未来继续进行，但目前不存在重大技术障碍阻碍现在实施切实可行的措施并尽早实现这些目标。

储能解决方案因其应用而异

事实上，所有可用的不同储能解决方案都可以被视为一种瑞士军刀，为不同的应用提供了多种多样的解决方案。

有些电容器，例如超级电容器，可以以高功率密度存储电荷，因此可以在几毫秒内提供高能量，这对缓解电网波动有很大帮助。相比之下，电池支持电网稳定性，并通过从几毫秒到几小时甚至几天的时间释放能量来提供可调度的能量。然后是中期机械解决方案，例如可以存储数天或数周能量的压缩空气存储，这可以帮助平衡电网。另外，我们还有季节性甚至长期的解决方案，例如氢，它可以将能源从能源部门转移到经济的其他部分，例如工业或交通。

电池：灵活、成熟、多用途

让我们仔细看看短期储能的经典解决方案：电池，特别是锂离子电池。作为一种灵活且成熟的解决方案，它们具有广泛的用途。

最重要的是，它们提供电网服务，例如频率调节，服务于容量市场，并且可以通过在可用时存储能源并在能源短缺时提供能源来应对可再生能源的波动。这对于因昼夜循环而需要日常灵活性的太阳能主导系统尤其重要。

电池还有两个额外的好处：

首先，它们帮助电力生产商或电网运营商防止能源输出的非自愿减少，也称为“限电”。其次，它们使能源套利变得可行。这意味着生产商可以在能源价格便宜时储存能源，并在价格高时出售。

当与风电场等可再生能源结合使用时，电池存储还有助于根据当前需求管理电力。它们还非常适合黑启动功能或作为备份解决方案。例如，位于加利福尼亚州安提阿附近的沼泽登陆发电站最近用电池解决方案更换了黑启动的柴油发动机。另外，数据中心和工业电网的微电网还需要存储系统来实现灵活的电力使用。

消除电池缺点

尽管电池很重要，但它们也有其缺点。一方面，稀有元素被用于生产，这引发了环境问题以及对供应国依赖的担忧。然而，随着研究和开发的不断进行，稀有元素可能很快就会变得不那么重要。

同样重要的是找到可持续的方法来重复使用或回收电池。我们还需要开发新的电池概念。例如，我们需要更好的解决方案来帮助我们减少对锂系统的依赖并最终取代锂系统。其中一种概念是无金属液流电池，它可以实现更长的放电时间。总的来说，电池是一个不错的选择，但不是唯一的选择。其他技术可以提供它们目前缺乏的能力。

储能中长期解决方案

对于以风为主的系统或可能面临“dunkelflaute”（由于风能和太阳能不足而几乎无法产生能量的时期）的系统，中长期存储解决方案至关重要。它们能够储存数天、数周或数月的能量，并在需要时提供能量。此外，长期存储提供了多种机械、热以及热机械解决方案。机械解决方案的一个典型例子是抽水蓄能，它已经使用了数千年，占当今全球总储能的 90% 以上。

相比之下，热能存储为任何未来的能源系统增加了另一个重要的组成部分。它利用可再生能源产生的热量或从废热或废气中捕获的热量，其排放时间和中长期储存不等。

各种储热介质可以是液体形式，例如熔盐和加压水，也可以是固体形式，例如钢、混凝土或沙子。这些存储介质能够将热能跨部门分配回各种过程，包括建筑物或工业过程的加热和冷却应用。

“简而言之，存储解决方案对于我们的能源未来不可或缺。”

长期存储和智能控制

我们还没有提到一项长期储存技术：氢气。它的特殊之处在于它是最有前途的实现扇区耦合的技术。只有将可再生能源转移到其他领域，我们才能实现经济脱碳，例如建筑、交通、工业和其他领域。尽管存在效率损失，氢仍然是我们当今可用的可再生能源的最佳长期存储解决方案。

当然，如果没有可以集成异构元素（例如可再生能源、储能、燃气轮机和其他资产以及预计需求和天气报告）的智能控制系统，将储能解决方案无缝集成到未来的能源系统中就无法实现。例如，这意味着优化器可以根据天气预报、技术和财务测量以及其他参数来控制调度。

定义储能目标

基于储能资产，智能控制还可以实现虚拟电网扩展、存储和提供能源。

此外，当旋转质量离开网格时，它们可以数字化模拟所需的系统惯性（所谓的“网格形成控制”）——所有这些都可以远程安全地控制。简而言之，存储解决方案对于我们的能源未来不可或缺。

然而，要认识到储能解决方案对于到本世纪中叶实现净零排放经济至关重要，还需要付出更多努力。我们必须采取正确的政治和金融措施，以促进向更可持续的能源系统的过渡。与此同时，我们需要定义目标，以便我们知道我们走在正确的轨道上。

互补系统必不可少

例如，加州早在 2010 年就为该州投资者拥有的电力公司设定了到 2020 年储能容量为 1.3GW 的目标。目前，它正在不断提高目标，目标是到2045年实现100%清洁能源；如今，目标为 15GW。然而，这还不够。最近的估计显示，该州可能需要 55GW 才能实现这一目标。

此类计划只是一个开始，我们需要看到更多此类举措。

在世界各地，我们还需要促进政策制定者和私营部门之间以及竞争高效和负担得起的能源解决方案的公司之间的密切合作。由于世界致力于确保安全和脱碳的能源供应，很明显，互补的能源存储系统的组合将是不可或缺的。