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世界银行新资助一项用于风能和太阳能存储的先进电池储存系统

渲染图，存储可再生能源的电池备用系统。图片来源：Getty Images

全球能源转型正在进行中。发展中的经济体将最直观的感受到其翻天覆地的变化。这些经济体将是经济增长和投资去向的关键所在。发展中国家已经成为最大的能源需求方，并且在能源需求增长方面也远远超过经合组织成员国。同样，发展中国家也在主导可再生能源的投资。撒哈拉以南非洲生活着世界上一半以上的人口，这里不仅居住条件有限、生活质量差，而且没有电，在这些地方很有可能会见证一系列的重要变化。

我们可保守地猜测，这个正在经历巨变的系统将对电动汽车和电力存储电池起到巨大作用。世界银行正在采取一项首创的、重点突出的计划为这个项目提供帮助，而如今各国政府的反应将显得至关重要。

预计未来20年，全球储能市场（不包括抽水蓄能）将吸引超过6000亿美元的投资。Bloomberg New Energy Finance公司预计，到2040年，公用事业的规模和“仪表后端”市场（企业、工业设施和家庭）将呈指数级增长，达到总装机容量的7%左右。这场电池革命正在世界各地发生，它的快速增长不仅是由于成本下降，也是由于电力系统的诸多优点，包括可以协助转移能源需求到实现太阳能集成到提高可靠性。

太阳能革命已经产生了影响。非洲的很多国家开始快速部署集中的、公用事业规模的系统，同时也部署了分散的小型系统。这些系统用以满足家庭用电和商业用电。经济驱动了这些决定。在过去的一个世纪，这些光伏的价格已经下降了大约80%。电池可以在短时间内部署同时提供模块化服务，这些特点让其在该地区极具吸引力。

举个例子，萨赫勒地区的国家，像是布基纳法索和马里，正在开发区域太阳能公园，这将作为西非各国的示范项目。其重点不限于家庭用电，而是优先发展地方农业加工、灌溉和轻工业用电。从经济和社会发展安全来讲，向低碳和更安全的能源未来，更低的运营成本以及增强电网，种种举措对这些国家来说有多重好处。实现这些利益的根本保证是精心设计的法规，这也是确保发展中国家实现计划的根本保证。

电池储存系统提供了大约三分之一的电力，且供应链具有良好弹性。随之也有许多其它优点，比如：劣质和掺假柴油污染严重，并且会影响整个非洲大陆的环境健康；柴油的销售也经常与犯罪组织联系在一起；在缺乏监管的贫困社区，消费者需要花高价购买燃料。

储能方式有很多。储能可以补充店里供应，或在某些情况下取代输电基础设施项目，以及柴油发电机和天然气发电厂。抽水蓄能器已经使用了几十年，但随着成本的降低和技术的发展，电池蓄能器现在正受到最大的关注。国际能源署（IEA）在其《World Energy Outlook 2018（2018年世界能源展望）》中首次提到电池对电力系统灵活性的影响。IEA预计，到2040年电网连接电池的使用量将比现在增加一百倍。

电池储能系统已证实在平衡供需方面具有经济效益（以秒为单位计算）。因此可以为客户带来限制频率波动、减少停电次数、降低运营成本、增强系统稳定性的好处。在南非，国家公用事业公司Eskom公司为了实现当前和未来可再生能源的整合，正致力于进一步扩展电池的存储容量（目前容量已是该地区最大）。冈比亚和中非共和国正在建造电池储存，帮助稳定其脆弱的电网。

如果管理得当，电池广泛使用会带来更多好处。预计到2050年，这些新一代电池中关键部件（如锂、镍、锰和钴等负极材料）的金属和矿物需求会以10倍的速度快速增长，而其中一部分金属和矿物就来自于在非洲的国家。非洲接下来面临能源转型的最大挑战之一，将是需要加强采掘业的治理和管理。这可以让非洲人民享受未来繁荣带来的好处，并确保供应链的可持续性及工作人员劳动条件的问题。

去年秋天，世界银行集团（World Bank Group）承诺投资10亿美元，用于加快发展中国家对蓄电池的部署。这个计划带来的是一个全新的国际伙伴关系，可以帮助扩大储能技术的使用范围，并为发展中国家的电力系统带来新技术。

认识到发展中国家发展可持续扩大能源储存的必要性，以及增加电力供应的储能技术并整合更多可再生能源，这一些列行为将带来的重大机遇。能源储存伙伴关系（Energy Storage Partnership，ESP）会在以下领域促进相互合作：技术研究开发与示范、系统集成、帮助发展中国家开发合适的储能解决方案以及相关政策与法规的制定。

尽管到目前为止这些投资的规模都还比较小，但在新兴市场中却扮演着重要地位。世界银行已经在全球范围内为部署或计划正在部署的电池项目提供了大约15%的资金，主要是面向小型电网项目和岛国来提高供电能力。如今，更大规模的项目正在开发中。像是在马里和布基纳法索，世界银行正利用光伏电池系统开发该地区最大的太阳能公园。这些项目将通过结合标准招标和降低风险的方法来吸引私人开发商。

在某些方面，能源转型的节奏将由发展中国家决定。到目前为止，电网规模的电池技术主要还是分布在经合组织国家，但通过分享经验教训，伴随着电池储存优点的凸显，这一全新的解决方案将成为南半球经济增长的基础。

作者介绍：

Riccardo Puliti是世界银行能源和采掘业的高级主管。

Morgan D. Bazilian是科罗拉多矿业学院佩恩研究所的公共政策教授和执行董事。同时，他是Mines空间资源计划的成员，并且他开始就读该计划提供空间资源方面的第一个博士学位

翻译：崔格瑞

审校：马晓彤

原文链接：

https://blogs.scientificamerican.com/observations/how-a-key-energy-technology-can-help-developing-countries/