在過去的幾個月里，由于持續的能源危機，我們看到了在尋找可再生能源替代品方面發生了根本性的轉變。隨著我們尋求建立能源彈性并擺脫對化石燃料的依賴，過去只是對未來的愿景或“我們最終將過渡到的東西”已迅速被推到現實的最前沿。

盡管出現了許多可再生能源選擇，例如太陽能、風能甚至氫能，但有一個共同的主題：我們需要創新的儲能解決方案。儲能行業雖然處于起步階段，但隨著創新技術不斷發展。例如，關鍵因素推動了儲能領域的增長，并在未來幾年內加速開發和部署。

本文探討了儲能的主要增長因素，它們如何塑造可再生能源行業?

1、電力短缺和停電

在過去的幾年里，從野火到冬季風暴的自然災害破壞了我們現有的電網并擾亂了能源流動。去年冬天，由三場冬季風暴造成的德克薩斯州停電，導致數百萬家庭和企業連續數日停電。隨著國家領導人繼續敦促當地社區為可能的電力短缺做好準備，歷史很容易重演。

加州在自然災害譜系的另一邊也面臨著類似的挑戰。由于野火導致計劃內和計劃外停電，加州居民看到電力線著火的風險增加，造成巨大損失。盡管加州多年來一直面臨這些問題，但該州尚未制定解決方案來解決這些問題。

颶風艾達還使從路易斯安那州到馬薩諸塞州的數十萬家企業和家庭遭受嚴重洪水，一周多沒有電力供應，這限制了恢復工作并導致許多人死亡。我們了解到，該國沒有哪個地區可以免受自然災害造成的停電影響。

隨著自然災害變得更加頻繁和激烈，我們需要開發和實施加強現有電網的方法。在我們的社區部署更多的可再生能源和儲能是我們提高電網抗脆弱性的兩種方式。

2、新政府加大政策力度

在擔任總統的頭兩年，喬·拜登通過計劃和已經通過的立法明確表示，他正在根據聯邦政策推動可再生能源和儲能技術的創新開發和部署。

據報道，基礎設施法案是一個良好的開端，其中包括 140 億美元用于彈性項目 - 其中儲能是一項可能的投資 - 以及 110 億美元的贈款資金，用于資助州、公用事業和其他希望在彈性方面進行投資的儲能運營商。到儲能新聞。

此外，喬·拜登最近援引了《國防生產法》，該法案將允許美國獲得鋰、鎳、鈷、石墨和錳等用于制造電動汽車和儲能電池的關鍵材料的來源。這是因為自去年以來天然氣價格大幅上漲。

我們仍然需要更多的聯邦立法來支持對技術創新的研究以及可再生能源和存儲計劃的部署。我們還需要地方和州政府通過政策，部署更多可再生能源，實現碳減排目標。一些州已經開始這樣做了，比如加利福尼亞。引入更多的聯邦和州政策將成為增加可再生能源和存儲部署的巨大驅動力和必要性。

3、供應鏈短缺

由于 COVID-19 仍在對包括外國沖突在內的全球經濟和社會造成損失，全球供應鏈短缺幾乎遍及每個行業。持續的供應鏈中斷將是能源轉型的一個重要因素。我們已經開始看到一些將制造業帶回美國的新舉措。例如，今年早些時候，Tritium 宣布了其在田納西州為電動汽車制造充電器的新制造工廠，而英特爾已發布了在中西部建立新半導體工廠的計劃。

對來自柬埔寨、馬來西亞、泰國和越南的太陽能產品征收規避關稅的新調查增加了供應鏈的困境。這個問題已引起太陽能和儲能行業詢問增加美國本土制造業。由于這四個國家提供了 84% 的美國進口商品，并且由于調查而取消了許多交付，因此必須填補市場上的嚴重缺口，以推動太陽能和儲能的采用。很難預測這項調查是否會增加國內太陽能組件的制造。隨著公司尋求采用和安裝目前市場上可用的技術，新的太陽能模塊技術現在可能具有優勢。

4、對氣候技術的更多投資

去年，氣候科技獲得了 370 億美元的全球風險投資，是大流行前投資水平的 2.5 倍。

當美國在去年秋天重新加入《巴黎協定》并參加 COP26 時，這表明可再生能源倡議再次成為美國政府的首要任務。同樣，風投也紛紛效仿，增加了對可再生能源公司和清潔技術初創公司的資本投資。資本的涌入將推動創新企業進一步研究、開發和擴展其技術，從而使該行業蓬勃發展并以更快的速度增長。

5、電動汽車的增長

電動汽車的日益普及也是推動儲能向前發展的一個重要因素。電動汽車銷量的飆升主要是由于可供購買的新電動汽車類型的涌入和汽油價格的飆升。隨著電動汽車銷量的飆升，越來越多地采用現場儲能和太陽能解決方案自然將成為能源轉型的下一個進展。人們將尋找通過添加現場 EV 充電器來降低電力成本的解決方案。

6、全球沖突

由于國際不穩定，特別是在烏克蘭，世界各國強烈推動減少對化石燃料的依賴。由于對俄羅斯的制裁，天然氣現在已達到歷史最高價格。這種價格上漲將是推動儲能投資增長的另一個因素，尤其是在美國。

此外，鈷和其他稀有金屬來自內亂不斷加劇的不穩定國家。烏克蘭和俄羅斯也是鋰和鎳的供應商，用于生產電動汽車電池。這些全球性沖突可能會影響我們如何采購制造儲能系統電池所需的材料。根據結果，該行業可能需要將目光投向其他地方或其他化學物質，以支持儲能技術的擴展和增長。

世界在不斷變化和發展，隨之而來的是所有行業(包括能源)面臨的獨特挑戰。盡管世界各地掀起一波又一波的動蕩和沖突，但仍有一線希望 - 所有事情都表明我們需要開始對生產、儲存和使用能源的方式進行重大轉變。

可再生資源和儲能已成為最實用和經濟可行的解決方案。上述因素將繼續推動可再生能源行業向前發展，并帶來許多我們在儲能部署和技術創新方面尚未看到的新趨勢。我們不知道儲能的未來會是什么樣子。然而，我們可以收集到，隨著我們充分利用我們生產的清潔能源，它將增加現有的電網。

7、Web 3.0 和融合技術

成功的可再生能源技術蓬勃發展的首要主題將是它們與被稱為 Web 3.0 或空間網絡的其他新興技術無縫集成或融合的能力。

在《The Spatial Web》一書中， Gabriel René 和 Dan Mapes 認為，Web 3.0 時代將被定義為“由經典計算機科學中稱為三層架構的計算技術的集成‘堆棧’定義，包括接口、邏輯和數據層。” René 和 Mapes 進一步指出，“Web 3.0 將同時利用空間(AR、VR、MR)、物理(IoT、可穿戴設備、機器人)、認知(ML、AI)和分布式(區塊鏈、邊緣)計算技術，作為集成堆棧。”

如圖所示，René 和 Mapes 概述了Web 3.0 的框架，并指出了與通常稱為 Web 3 的主要區別。例如，一個人將能夠連接能源物聯網設備(例如，智能儲能) ，使用 AR 眼鏡查看其使用說明書，通過人工智能與其通信并分析其數據，并將安全信息(即使用模式)存儲在區塊鏈上。

數字世界和物理世界的這種融合將創造下一代電網。這種融合將進一步提高可靠性，因為我們將能夠更好地分析、預測和理解從需求方的使用模式到供應方的擁塞點的一切。例如，當電網成為 Web 3.0 的一部分時，它將能夠無縫和半自主地優化儲能系統的性能。因此，儲能和可再生能源技術將成為電網的必要組成部分，而不僅僅是擁有的技術，尤其是當我們繼續生活在影響我們電力供應的嚴重自然災害中時。

8、數字孿生

數字雙胞胎或物理產品的虛擬復制品已經引起了企業和政府的關注。例如，儲能設備可以擁有自身的數字復制品，包括其所有屬性，可以在 2D 屏幕上或佩戴增強現實眼鏡時查看。然后，一個人可以遠程提供有關修復部分能量存儲設備的說明，或通過操縱數字孿生來執行日常維護。數字雙胞胎還可以提供有關儲能系統在現實世界中的表現的實時數據和分析。如果電網在高峰使用期間需要額外的能源資源，一個人或算法可以啟動一個序列來部署儲能。

數字孿生技術正在迅速集成到工業和復雜工程應用中，包括儲能、風力渦輪機和太陽能等技術。因此，我們可以期待在未來五年內，能源行業中數字雙胞胎的存在會急劇增加。

9、智能城市、智能企業、智能家居

隨著儲能與其他新興技術的融合，我們將看到智慧城市、企業和家庭的增加。“智能”意味著擁有實時評估和理解數據的計算能力，因此人們(或人工智能)可以優化資產部署以節省資金、電力和其他資源。這不僅僅意味著智能恒溫器可以在夏季電網負載過高時關閉空調。這也意味著應用程序可以為消費者和企業帶來直接和實質性的好處，例如預測何時部署儲能，這樣您就可以保持舒適，同時還能節省電費。

我們已經開始看到許多優化建筑效率的技術進入市場。新興技術公司部署人工智能、物聯網傳感器和機器學習來改善空氣質量、暖通空調效率、溫度、照明和整體乘員舒適度。儲能是補充提高建筑性能和減少碳排放這一使命的自然進步。

此外，最近要求可持續技術的建筑規范有所增加。例如，加利福尼亞將要求從 2023 年開始，所有新的商業和多戶住宅建筑的太陽能 + 存儲系統。由于這些新技術和國家授權，我們可以預期太陽能 + 存儲系統和部署它們所需的智能建筑管理系統將急劇增加隨著我們繼續推進可持續發展。

10、分布式儲能

分布式能源(DER)，例如分布式能源存儲，可以降低電網的脆弱性，因為它可以在無需昂貴的基礎設施升級的情況下將能源供應到需要的地方。大衛羅伯茨在Canary Media 的一篇文章中報道說：“你部署的分布式能源越多，你可以在系統上投放的集中式可再生能源就越多。

DER 是一種公用事業規模的可再生能源促進劑。” 此外，羅伯茨引用了一個清潔能源驅動的 DER 情景，該情景比現狀“便宜 880 億美元”。隨著越來越多的分布式能源并網，對電網的需求開始趨于平穩，這意味著大需求峰值的減少以及維持電網運行所需的峰值電站數量的減少。

在最近的 Canary Media 文章中，Jeff St. John指出“屋頂太陽能、電池、電動汽車充電器、備用發電機和靈活負載 [預計] 到 2025 年將達到 400 吉瓦。” 連接的 DER 將使社區能夠更好地預測和了解電網上存儲的能源的可用位置以及如何將其部署到可能需要它的區域。

11、從搖籃到搖籃的儲能解決方案

隨著我們尋找在其生命周期的所有階段充分利用儲能解決方案的方法，從搖籃到搖籃的儲能技術也將變得更加普遍。

從搖籃到搖籃的趨勢提出了重要問題，即需要檢查從設計到生產到物流再到報廢的整個儲能供應鏈。這凸顯了缺乏對電池制造和回收的監管。雖然一些公司正在研究我們如何丟棄、回收和再利用儲能組件，但仍需要更多創新。

12、新型儲能技術

儲能將需要超越電池和鋰離子化學，以滿足所需的持續時間(即幾天、幾周、幾個月)和積極的碳減排目標。動能存儲技術已經開始進入市場。其他解決方案，例如地熱儲能，也開始在市場上獲得關注，例如Fervo 和谷歌最近宣布的合作伙伴關系。

那么，儲能會辜負炒作嗎?

我們還有工作要做。我們必須大力投資于能源存儲與各種新興和融合技術的交叉領域，包括 Web 3.0 技術、智慧城市和建筑技術、數字孿生、分布式能源、從搖籃到搖籃的解決方案和新型存儲技術。

如果我們在這些關鍵領域進行投資、研究和開發，那么儲能可以遠遠超過炒作。