美国能源部贝卡琼斯-艾伯斯塔论太阳能与储能市场的未来
最近，美国能源部太阳能技术办公室副主任贝卡•琼斯-艾伯斯塔(Becca Jones-Albertus)在麻省理工学院能源论坛(MITEI)主办的演讲中，讨论了储能怎样促进、电网整合如何提高太阳能的增长速度。琼斯-艾伯斯塔是个经验丰富的太阳能技术研究员，她提供了成本削减、储能选项和电网现代化方面的数据。讲演之后，她与MITEI 工作人员的交谈，使我们对太阳能潜在的未来有了某些认识。以下是迪尔德丽•卡尔森(DEIRDRE CARSON)为“三问”专栏编写的文章《太阳能的未来》。
问：在太阳能的成本效益、与传统燃料竞争的能力方面，您有什么设想?
答：太阳能的成本正在快速下降，使太阳能从2006年仅占美国电力供应的0.01%增长到今天的大约1.5%，装机总量超过47GW。下个十年结束时的底线预测是，太阳能将占美国电力的5%。但随着技术创新和储能技术更快速的进步，太阳能的部署将会大大增加，超过这些数字。
2011年，美国能源部启动“SunShot ”(射日计划)，目标是降低太阳能的发电成本，使之到2020年能与传统燃料竞争。当时认为这个成本目标“咄咄逼人”，但成本迅速下降使该行业能提前3年实现$0.06/kWh的“电力公司规模”的成本目标。
因为这一成功，能源部太阳能技术办公室设定了新的成本目标，即到2030年，太阳能的成本再减半。如果电力公司规模的太阳能实现50%的降价，将成为新电厂发电的最便宜的选项之一。按这个价格，太阳能将会低于许多现有的发电者的可变成本，从而为所有消费者提供更低的电力成本。
此外，随着电网上太阳能占比快速增长，降低成本已不再是太阳能技术面临的最重要的挑战。因此，太阳能技术办公室正把工作扩展到降低成本之外，包括强调电网整合，并使太阳能技术成为电网可靠性和弹性的可靠“后盾”。
问：什么是太阳能储能的“协同”效应，它对太阳能市场有什么影响?
答：太阳能储能的协同效应意味着，随着接入电网太阳能数量的不断增加，储能市场的机遇也在不断增加。同样地，电网上储能容量的增加也会增加太阳能的市场机遇。此外，在联合系统中安装太阳能和存储设备，与孤立的安装二者相比，可提供降低成本的机遇。
只有阳光灿烂时才能产生太阳能，但这并不总与需要用电的时间相匹配。储能使太阳能可在需要时使用。电池储能的成本正在快速下降，如果这种情况持续下去，低成本的储能将会大大增加太阳能的部署。
这些预测源自美国国家可再生能源实验室的地区能源部署系统模型，它综合了许多各种不同的因素,包括不同“时间片”内能源技术的价值，以便根据电网平衡需求和电力产能扩张，优化最低成本，规划美国电力系统的演变，直到2050年。
国家可再生能源实验室的分布式发电市场需求模型，模拟并规划美国大陆的住宅、商业和工业实体采用的分布式能源，直到2050年。
问：随着太阳能经整合上网，太阳能产业面临什么样的机遇和挑战?
答：国家输配电送系统的目的是使电子从大型发电站向客户方移动。这种单向的系统，现在是双向“高速公路”。从智能设备到可变发电系统如太阳能，电力正以多重速度、在多个位置不时地在电网上移动。
现代化的电网必须有能力动态优化电网的运行和资源，快速检测并缓解各种干扰，让无数的智能设备整合多种多样的发电资源，响应需求并且节能资源，使消费者能管控他们的用电量，参与市场调节，并对物理和网络挑战提供强有力的防护。
太阳能有许多机会促进国家电网的弹性。例如，太阳能技术办公室和电网现代化实验室联盟资助的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员，正在努力证明，分布式太阳能光伏与储能可以帮助社区迅速从地震、飓风或洪水等重大灾害中恢复过来。
现在，一旦失去电力，要利用专门的发电机，手动实施电网再启动。这是个非常缓慢的过程，没有考虑借助分布式资源发出的电力。利用“灵活的孤岛”即局部太阳能客户构成的微电网，太阳能发电可以帮助重新启动局部电力供应，快速启动关键的电网功能。
能源结构不断变化，社会也在不断变化，电力行业正面临前所未有的挑战。太阳能发电可以发挥重要作用，确保转变期间使关键的电网更可靠、更安全、更有弹性。
依据资料：DEIRDRE CARSON, 3 Questions: The future of solar, MITEI, DECEMBER 1, 2017
