Relatório de Pesquisa e Análise de Armazenamento de Energia: Principais Experiências nas Próximas Décadas (i)

THIS REPORT IS THE LATEST IN A SERIES OF REPORTS RELEASED BY THE NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY (NREL) ON FUTURE RESEARCH INTO ENERGY STORAGE (SFS). THE FUTURE OF ENERGY STORAGE RESEARCH (SFS) IS A MULTI-YEAR RESEARCH PROJECT THAT EXPLORES HOW ENERGY STORAGE SYSTEMS ARE IMPACTING THE OPERATIONS AND DEVELOPMENT OF THE U.S. POWER INDUSTRY.

THIS STUDY ANALYZES AND EXAMINES THE IMPACT OF ADVANCES IN ENERGY STORAGE TECHNOLOGY ON UTILITY-SCALE ENERGY STORAGE DEPLOYMENT AND ADOPTION OF DISTRIBUTED ENERGY STORAGE SYSTEMS, AS WELL AS THE IMPACT ON FUTURE POWER SYSTEM INFRASTRUCTURE INVESTMENT AND OPERATION. SOME OF THE QUESTIONS THAT THE NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY (NREL) TRIED TO ANSWER DURING THE COURSE OF ITS RESEARCH INCLUDE:

·como o custo e o desempenho de um sistema de armazenamento de energia mudam ao longo do tempo?

·mesmo sem drivers ou políticas para aumentar a participação de energia renovável, qual é o papel do armazenamento de energia durante o dia no setor de energia?

·nos EUA, qual é a quantidade de implantação economicamente viável de armazenamento de energia durante o dia, tanto em escala de utilidade quanto em escala de distribuição?

·quais fatores podem conduzir a essa implantação?

·como o aumento da capacidade instalada de armazenamento diurno de energia afetará as operações da rede?

THE NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY'S (NREL) FUTURE OF ENERGY STORAGE RESEARCH (SFS) SERIES OF REPORTS SUMMARIZES KEY LESSONS LEARNED FROM ITS RESEARCH PROCESS AND WILL HELP SHAPE THE FUTURE OF ENERGY STORAGE VISION 

THE FUTURE OF ENERGY STORAGE RESEARCH (SFS) SERIES OF REPORTS PROVIDES DATA AND ANALYSIS TO SUPPORT THE U.S. DEPARTMENT OF ENERGY'S (DOE) "ENERGY STORAGE GRAND CHALLENGE," A COMPREHENSIVE PROGRAM DESIGNED TO ACCELERATE THE DEVELOPMENT, COMMERCIALIZATION, AND UTILIZATION OF NEXT-GENERATION ENERGY STORAGE TECHNOLOGIES AND HELP THE UNITED STATES MAINTAIN ITS GLOBAL LEADERSHIP IN ENERGY STORAGE. THE ENERGY STORAGE CHALLENGE USES A USE CASE FRAMEWORK TO ENSURE THAT ENERGY STORAGE TECHNOLOGIES CAN COST-EFFECTIVELY MEET SPECIFIC NEEDS, INCORPORATING A WIDE RANGE OF TECHNOLOGIES ACROSS MULTIPLE CATEGORIES: ELECTROCHEMICAL ENERGY STORAGE, MECHANICAL ENERGY STORAGE, THERMAL ENERGY STORAGE, AND POWER ELECTRONICS.

implantações de armazenamento de energia nas próximas décadas

os sistemas de armazenamento de energia provavelmente se tornarão elementos-chave de uma futura rede de baixo carbono, flexível e resiliente.

geração de energia renovável nos eua o setor de energia aumentou dramaticamente nos últimos anos e espera-se que tenha um crescimento significativo no futuro. além disso, à medida que mais e mais clientes enfatizam a importância da implantação de energia limpa, mantendo a operação confiável dos sistemas de energia, os estados unidos e países ao redor do mundo estão prestando mais atenção aos casos de uso de solução de interrupções do sistema de energia e prestam cada vez mais atenção à pesquisa e análise sobre confiabilidade e resiliência do sistema de energia.

ao mesmo tempo, o custo das tecnologias de armazenamento de energia, especialmente sistemas de armazenamento de energia de bateria, caiu drasticamente nos últimos anos, e mais tecnologias diferentes de armazenamento de energia estão sendo desenvolvidas. esses fatores aumentaram as preocupações sobre o importante papel que os sistemas de armazenamento de energia desempenham como um ativo descarbonizado crítico e garantem que a rede em evolução tenha acesso a eletricidade confiável.

os sistemas de armazenamento de energia oferecem muitos benefícios potenciais para a rede. os sistemas de armazenamento de energia podem armazenar e fornecer eletricidade e complementar a eletricidade das instalações de energia eólica e solar, fornecendo energia quando a disponibilidade desses recursos é reduzida. quando combinados com fontes renováveis ​​ou outras fontes de energia limpa, os sistemas de armazenamento de energia têm a capacidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

os sistemas de armazenamento de energia também podem melhorar a utilização das linhas de transmissão enquanto compensam ou retardam a construção de novas instalações de geração de energia para fornecer capacidade de pico ou atender à necessidade de reservas operacionais. finalmente, os sistemas de armazenamento de energia distribuída podem reduzir a pressão operacional na rede durante os períodos de pico de demanda. essa flexibilidade é importante para o crescimento esperado de veículos elétricos e o aumento potencial de carga para outras eletrificações de uso final.

AS THE COST OF ENERGY STORAGE SYSTEMS CONTINUES TO FALL AND THE GRID INTEGRATES MORE VARIABLE RENEWABLES, MODELING FROM THE NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY (NREL) SUGGESTS THAT THE DEPLOYMENT OF ENERGY STORAGE DEPLOYMENTS IN POWER SYSTEMS WILL INCREASE SIGNIFICANTLY OVER THE NEXT FEW DECADES. BUT IT ALSO RAISES QUESTIONS SUCH AS HOW ENERGY STORAGE SYSTEMS WILL AFFECT HOW THE GRID OPERATES AND EVOLVES IN THE COMING DECADES.

BECAUSE ENERGY STORAGE SYSTEMS HAVE CHARACTERISTICS THAT AFFECT POWER GENERATION, TRANSMISSION, AND DISTRIBUTION, THE VALUE OF QUANTIFYING ENERGY STORAGE SYSTEMS IS MORE COMPLEX THAN QUANTIFYING THE VALUE OF RENEWABLE ENERGY GENERATION FACILITIES SUCH AS SOLAR POWER GENERATION FACILITIES OR RENEWABLE ENERGY GENERATION FACILITIES SUCH AS WIND POWER GENERATION. THROUGH THE FUTURE OF ENERGY STORAGE STUDY (SFS), THE NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY (NREL) AIMS TO DEEPEN ITS UNDERSTANDING OF HOW ENERGY STORAGE SYSTEMS ADD VALUE TO POWER SYSTEMS, HOW MUCH VALUE THEY ADD TO THEM, HOW MANY ENERGY STORAGE SYSTEMS CAN BE DEPLOYED ECONOMICALLY, AND HOW ENERGY STORAGE DEPLOYMENTS AFFECT THE OPERATION AND EVOLUTION OF POWER SYSTEMS.

O Estudo do Futuro do Armazenamento de Energia (SFS) primeiro define uma estrutura de quatro fases que aumenta a implantação e a duração do armazenamento de energia ao longo do tempo, cria algumas projeções de longo prazo para a implantação de sistemas de armazenamento de energia durante o dia nos Estados Unidos (menos de 12 horas) e, em seguida, aplica custos de produção detalhados e modelagem baseada em agentes para entender melhor o papel dos sistemas de armazenamento de energia. A principal conclusão do estudo é que as implantações de armazenamento de energia aumentaram significativamente o potencial-pelo menos cinco vezes a capacidade instalada dos sistemas de armazenamento de energia atualmente implantados cumulativamente até 2050, o que desempenhará um papel fundamental na determinação do custo futuro ideal do mix de redes. Com base em uma análise do Estudo do Futuro do Armazenamento de Energia (SFS), trabalhos anteriores e análises adicionais deste relatório, o estudo identifica 8 insights importantes sobre o futuro dos sistemas de armazenamento de energia e seu impacto nos sistemas de energia. Essas importantes lições aprendidas podem ajudar os formuladores de políticas, desenvolvedores de tecnologia e operadores de rede a se prepararem para a próxima onda de implantações de armazenamento de energia:

experiência-chave 1: espera-se que a capacidade instalada de sistemas de armazenamento de energia cresça rapidamente

o futuro do relatório de estudo de armazenamento de energia aponta para o enorme potencial econômico dos eua A adoção do setor de energia do armazenamento de energia diurna demonstra a crescente competitividade de custos dos sistemas de armazenamento de energia. usando modelos avançados de expansão de capacidade em larga escala, descobriu-se que os sistemas diurnos de armazenamento de energia (duração < 12 horas) eram competitivos em termos de custo em uma variedade de cenários, e o estudo fez uma série de suposições de custo e desempenho sobre sistemas de armazenamento de energia, instalações de energia eólica, instalações de energia solar e usinas de gás natural.

FIGURE 1 SHOWS THAT IN ALL SCENARIOS, THE TOTAL INSTALLED CAPACITY OF THE ENERGY STORAGE SYSTEM DEPLOYED IN THE FUTURE IS 100GW TO 650GW. AND THIS BROAD SCOPE IS DRIVEN BY A NUMBER OF FACTORS, INCLUDING THE COST OF ENERGY STORAGE SYSTEMS (KEY REALIZATION 2), NATURAL GAS PRICES, AND RISING COSTS OF RENEWABLE ENERGY. EVEN THE MOST CONSERVATIVE SCENARIOS WILL INCREASE FIVEFOLD COMPARED TO THE INSTALLED CAPACITY OF 23GW OF ACCUMULATED 23GW OF ENERGY STORAGE SYSTEMS DEPLOYED BY 2020, MOST OF WHICH ARE PUMPED STORAGE POWER GENERATION FACILITIES.

vale a pena notar que os sistemas de energia renovável e armazenamento de energia serão implantados em grandes quantidades, mesmo sem políticas adicionais de redução de carbono, indicando sua crescente competitividade de custo como recurso para fornecer energia e serviços de capacidade.

INSIGNIFICANT BUT INCOMPLETE DECARBONIZATION SIMULATION SCENARIOS, CARBON EMISSIONS FROM THE U.S. POWER SECTOR HAVE BEEN REDUCED BY 46 TO 82 PERCENT COMPARED TO 2005, AND BY 2050, THE SHARE OF VARIABLE RENEWABLE ENERGY (VRE) IN THE TOTAL INSTALLED CAPACITY OF AVAILABLE ENERGY IN THE U.S. WILL REACH 43 TO 81 PERCENT. ENERGY STORAGE SYSTEMS WITH A DURATION OF 4 TO 6 HOURS ARE TYPICALLY USED AND DRIVEN BY INTRINSIC SYNERGIES WITH SOLAR POWER FACILITIES (KEY EXPERIENCE 5), BUT LONGER DURATION ENERGY STORAGE SYSTEMS ARE USUALLY DEPLOYED IN SUBSEQUENT MODELING YEARS (KEY EXPERIENCE 7). INDUSTRY EXPERTS ALSO EXPLORE THE MAIN DRIVERS BEHIND THE GROWTH OF ENERGY STORAGE SYSTEMS AND THE EVOLUTION OF ENERGY STORAGE SYSTEMS.

Figura 1. No caso de referência, a capacidade instalada do sistema de armazenamento de energia implantado nos Estados Unidos até 2050 aumentará para cerca de 200 GW, e a faixa de duração da implantação (à esquerda) significa que a capacidade de armazenamento de energia do sistema de armazenamento de energia é de cerca de 1.200 GWh (à direita) e sua faixa de implantação é ampla.

experiência-chave 2: espera-se que o custo dos sistemas de armazenamento de energia continue a diminuir no futuro próximo, e os sistemas de armazenamento de energia de bateria de íon-lítio continuem a liderar a participação de mercado por um período de tempo

THE ENERGY STORAGE TECHNOLOGY MODELING INPUT DATA REPORT IN THE FUTURE OF ENERGY STORAGE RESEARCH (SFS) SERIES PREDICTS FUTURE DEVELOPMENTS IN THE COST OF UTILITY-SCALE BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS AND OTHER ENERGY STORAGE TECHNOLOGIES THAT DRIVE MOST OF THE EXPECTED GROWTH IDENTIFIED IN KEY EXPERIENCE 1.

a maioria dos sistemas estacionários de armazenamento de energia que devem ser implantados no curto prazo são sistemas de armazenamento de energia por bateria, especialmente sistemas de armazenamento de energia por bateria de íon-lítio. pelo menos no curto prazo, o domínio dos sistemas de armazenamento de energia de bateria de íon-lítio no mercado de armazenamento de energia é impulsionado por seu crescimento em vários mercados, incluindo eletrônicos de consumo e aplicações estacionárias de armazenamento de energia, bem como veículos elétricos.

a figura 2 fornece um exemplo dos custos históricos e futuros das baterias de íons de lítio, mostrando o rápido declínio nos custos do sistema de armazenamento de energia nos últimos anos. o gráfico também mostra que a grande maioria das baterias é usada para aplicações de transporte, o que provavelmente é o impulsionador mais importante do desenvolvimento da tecnologia de baterias e da redução de custos das baterias.

THE NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY (NREL) USES VARIOUS FUTURE COST PROJECTIONS FOR UTILITY-SCALE BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS TO ASSESS OVERALL SYSTEM COSTS, INCLUDING INVERTERS, SYSTEM BALANCING, AND INSTALLATION. FIGURE 3 SHOWS AN EXAMPLE OF THE COST PREDICTION OF A BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEM USED IN THE FUTURE STUDY OF ENERGY STORAGE (SFS) REFERENCE SCENARIOS WITH A DURATION OF 2 TO 10 HOURS

figura 2 o custo das baterias de íon-lítio caiu mais de 80% na última década e espera-se que continue diminuindo com base na escala contínua de produção impulsionada pela demanda por veículos elétricos.

Figura 3: Espera-se que o esquema de referência para sistemas de armazenamento de energia em bateria em escala de utilidade continue a reduzir custos. O lado esquerdo mede os custos em dólar/kWh (capacidade de armazenamento de energia), enquanto o lado direito mede os custos em dólar/kW (capacidade instalada). A previsão assume um projeto de armazenamento de energia de bateria de 60MW

A curva esquerda da Figura 3 mostra o custo total da capacidade de armazenamento de energia (kWh) do sistema de armazenamento de energia, que é uma medida comum na indústria de baterias. Este é o custo total de instalação do sistema de armazenamento de energia. Para aplicações fixas de armazenamento de energia, também inclui custos relacionados à eletricidade (relacionados ao armazenamento e conversão) e custos relacionados à energia (meios de armazenamento de energia). Os custos relacionados à eletricidade geralmente não aumentam com a duração, o que significa que são os mesmos para sistemas de armazenamento de energia de 2 horas e sistemas de armazenamento de energia de 10 horas, razão pela qual os custos de armazenamento de energia (kWh) diminuem à medida que a duração aumenta. A repartição do custo de eletricidade e duração é mostrada na Figura 4. A curva à direita mostra o custo da capacidade instalada (kW), uma medida do custo das instalações tradicionais de geração de energia usadas pelas concessionárias. Com esta medida, seu custo aumenta com a duração. À medida que a duração aumenta, o custo da bateria é um componente importante dos sistemas de armazenamento de energia da bateria. À medida que os custos da bateria caem com o tempo, os sistemas de armazenamento de energia de bateria mais duradouros caem mais rapidamente do que o custo geral dos sistemas de armazenamento de energia de bateria de duração mais curta.

embora a maioria dos sistemas de armazenamento de energia implantados nos últimos anos sejam sistemas de armazenamento de energia de bateria, várias tecnologias de armazenamento de energia podem entrar no mercado à medida que os custos caem ou o valor do armazenamento de energia de longo prazo aumenta (experiência principal 7). a figura 4 resume as estimativas de custo de capital para 15 tipos diferentes de sistemas de armazenamento de energia e diferentes estágios de comercialização. para chegar ao custo total, o custo relacionado à capacidade instalada (eixo x) é multiplicado pelo número de horas (duração) e adicionado ao custo relacionado à energia (eixo y). a figura 4 também mostra as áreas de custo dessa relação, que podem ser mais ou menos adequadas para aplicações de curto ou longo prazo. usando sistemas de armazenamento de energia de bateria como referência, a linha azul representa um segmento de mercado onde tecnologias alternativas são (ou talvez) mais econômicas quando comercializadas.

é importante observar que, para a maioria das tecnologias de armazenamento de energia, a distinção entre esses componentes de energia e relacionados à energia não é absoluta e pode ser difícil distinguir esses componentes. muitos outros fatores importantes não são ilustrados na figura 4, incluindo a eficiência de ida e volta de carga-descarga e possíveis limitações de seleção do local.

devido à diferença entre eletricidade e custos relacionados à energia, algumas tecnologias podem ser mais adequadas para diferentes aplicações de armazenamento de energia com base na duração desejada. custos de tecnologia de baixa potência (mas altos custos de energia) podem ser mais adequados para aplicações de curto prazo, enquanto dispositivos com custos relacionados à energia mais altos, mas custos relacionados à energia mais baixos, podem ser mais competitivos em aplicações de longo prazo. a importância relativa de várias aplicações é discutida na experiência chave 3. à medida que a rede evolui, é provável que aplicações mais longas (experiência-chave 7) desempenhem um papel cada vez maior, o que pode aumentar as chances de adoção de mais tecnologias de armazenamento de energia. a área na extrema esquerda da figura 4 contém tecnologias relacionadas à energia de custo muito baixo (usando cavernas ou reservatórios subterrâneos) que são adequadas para a aplicação de sistemas sazonais de armazenamento de energia (experiência-chave 8).

No geral, os sistemas de armazenamento de energia em bateria dominam atualmente o mercado de armazenamento de energia, mas é provável que outras tecnologias de armazenamento de energia continuem a melhorar no futuro. À medida que os sistemas de energia evoluem e o papel dos sistemas de armazenamento de energia muda ao longo do tempo, eles podem ter novas oportunidades de mercado se outras tecnologias puderem competir com os sistemas de armazenamento de energia em bateria em termos de custo.

Figura 4: Custo da capacidade de armazenamento de energia (USD/kWh) e custo da capacidade instalada (USD/kW) de várias tecnologias de armazenamento de energia. Tecnologias de armazenamento de energia com baixos custos associados à capacidade instalada, mas altos custos associados à capacidade de armazenamento de energia podem ser mais adequadas para aplicações de armazenamento de energia de curto prazo, enquanto tecnologias de armazenamento de energia com custos mais altos associados à capacidade instalada e baixos custos associados à capacidade de armazenamento de energia podem ser mais competitivas em aplicações de armazenamento de energia de longo prazo. À medida que a tecnologia evolui e se comercializa, os custos esperados podem mudar

realização principal 3: a capacidade de fornecer capacidade fixa é um dos principais impulsionadores de implantações de armazenamento de energia com custo competitivo

THE ABILITY OF ENERGY STORAGE SYSTEMS TO PROVIDE FIXED CAPACITY IS A MAJOR DRIVER OF THE FUTURE OF ENERGY STORAGE RESEARCH (SFS) REPORT. IN THE FOUR PHASES OF UTILITY-SCALE ENERGY STORAGE DEPLOYMENT, THE FRAMEWORK FOR THE EXPANSION OF ENERGY STORAGE IN POWER SYSTEMS DISCUSSES THE MULTIPLE SOURCES OF VALUE PROVIDED BY ENERGY STORAGE SYSTEMS, WHICH DRIVES MOST OF THE EXPECTED GROWTH IDENTIFIED IN KEY EXPERIENCE 1.

FUTURE OF ENERGY STORAGE RESEARCH (SFS) MODELING EVALUATES FOUR SOURCES OF VALUE THAT ENERGY STORAGE SYSTEMS PROVIDE TO THE GRID:

·capacidade fixa: atender a demanda do usuário durante o pico de demanda no sistema de energia e substituir a capacidade de instalações tradicionais de geração de energia, como instalações de geração de energia a gás natural.

·energy time shift: armazena eletricidade a preços mais baixos durante períodos de baixa demanda líquida e libera eletricidade durante períodos de alta demanda líquida. isso inclui evitar a capacidade inutilizável de geração de energia renovável.

·reservas operacionais: resposta rápida aos desequilíbrios entre oferta e demanda causados ​​por mudanças aleatórias e interrupções. vários tipos de reservas incluem regulação de frequência e reservas de emergência.

· evitar a modernização ou modernização das instalações de transmissão: compensar ou reduzir a necessidade de atualização ou modernização das instalações de transmissão implantando sistemas de armazenamento de energia em áreas onde a energia é restrita, carregando quando a energia é abundante e descarregando os sistemas de transmissão locais à medida que se aproximam ou atingem a capacidade máxima de energia.

sistemas de armazenamento de energia podem fornecer vários serviços ao mesmo tempo ou em momentos diferentes (muitas vezes referidos como "empilhamento de valor"). para determinar o valor relativo desses serviços em uma rede em evolução, o estudo simulou uma variedade de cenários para iniciar ou desligar sistemas de armazenamento de energia para fornecer a capacidade de transferir reservas, capacidade e tempo individualmente ou em combinação. embora o valor dos atrasos de transmissão seja importante, é difícil isolar um do outro e é muito regional; portanto, não há tentativa de isolar o valor das transmissões atrasadas.

A figura 5 mostra um exemplo de caso de uso que limita os serviços que um sistema de armazenamento de energia pode fornecer mostra que os serviços de capacidade são mais importantes do que o deslocamento de tempo de energia ou reservas operacionais para atingir o potencial máximo do sistema de armazenamento de energia. o impacto dos benefícios relacionados à transmissão, que são importantes, mas muito regionais, não é levado em consideração na figura 5.

STUDIES HAVE SHOWN THAT BY 2050, THE UNITED STATES WILL DEPLOY ABOUT 200GW OF ENERGY STORAGE SYSTEMS. WHEN IT OFFERS ONLY ENERGY TIME-SHIFTED SERVICES, IT REALIZES 30% OF ITS "ALL FOUR SERVICES" POTENTIAL. HOWEVER, IF THE ENERGY STORAGE SYSTEM ONLY PROVIDES FIXED CAPACITY AND HAS ECONOMIC VALUE, A 150GW ENERGY STORAGE SYSTEM MAY BE DEPLOYED. THE PROVISION OF OPERATIONAL RESERVE SERVICES WILL ONLY INCREASE DEPLOYMENT IN RELATIVELY SMALL AMOUNTS, IN PART DUE TO THE LIMITED OPERATIONAL RESERVES REQUIRED AND THE SATURATION OF RESERVE REQUIREMENTS DUE TO ENERGY STORAGE SYSTEMS DEPLOYED PRIMARILY TO PROVIDE CAPACITY AND TIME-SHIFTED SERVICES.

No geral, isso sugere que os sistemas de armazenamento de energia são capazes de fornecer capacidade de armazenamento de energia estável e compensar a demanda de geração de energia tradicional para atender à demanda de pico, o que é fundamental para atingir seu potencial máximo. a capacidade real de um sistema de armazenamento de energia para fornecer capacidade fixa depende em grande parte de sua duração e correlação com a duração da carga líquida de pico na área de implantação. a duração do pico de carga líquida é afetada por uma variedade de fatores, incluindo a implantação do sistema de armazenamento de energia solar e incremental (chave 5 e chave 7).

4: os sistemas de armazenamento de energia não são a única opção flexível, mas suas reduções de custo mudaram em comparação com outras opções.

a capacidade de aumentar a flexibilidade do sistema de energia, atender à demanda de pico e ajudar a lidar com a variabilidade nos aumentos da demanda líquida geralmente é expressa na forma de uma curva de oferta flexível. a figura 6 fornece um exemplo desse conceito, ilustrando os recursos que podem fornecer serviços flexíveis.

historicamente, os sistemas de armazenamento de energia têm sido vistos como uma das opções mais caras para aumentar a flexibilidade da rede. no entanto, reduções de custo podem alterar sua posição relativa na curva de oferta elástica. apesar dessa mudança, é importante enfatizar que os sistemas de armazenamento de energia são apenas um dos vários recursos que podem fornecer flexibilidade à rede para melhor alinhar a oferta de eletricidade com a demanda de eletricidade  

figura da curva de oferta elástica 6

a descarbonização econômica requer levar em consideração a flexibilidade potencial de todos os recursos, incluindo a demanda amplamente inexplorada de eletricidade nos terminais. A demanda flexível pode ser alcançada por meio de uma variedade de mecanismos, desde sinais de preços até a concentração de fontes de energia distribuídas e cobrança flexível de veículos elétricos, que podem fornecer muitos dos mesmos serviços que os sistemas de armazenamento de energia, incluindo a redução da demanda líquida de pico e a alteração do tempo de geração variável.

A figura 7 mostra a demanda flexível e o enorme potencial dos sistemas de armazenamento de energia no setor elétrico. esses resultados são derivados de uma análise complementar do presente relatório. as colunas 1 e 3 na figura fornecem os resultados do cenário subjacente. as colunas 2 e 4 assumem implantações adicionais de resposta à demanda para avaliar seu impacto nos sistemas de armazenamento de energia e nas decisões gerais de investimento. nesses casos, a necessidade de flexibilidade reduz a demanda total de energia e o valor da transferência de tempo de energia. como resultado, as implantações de sistemas de armazenamento de energia diminuíram, especialmente quando os sistemas de armazenamento de energia são moderadamente caros, destacando a necessidade de flexibilidade e potencial competição entre sistemas de armazenamento de energia.

para entender completamente as oportunidades potenciais para implantação de resposta à demanda, mais pesquisas são necessárias. leve em consideração os custos de implementação, aceitação social, disponibilidade durante os períodos de pico líquido (que podem mudar à medida que aumentam as implantações de geração variável) e mecanismos de implementação. embora os sistemas de armazenamento de energia possam ser cada vez mais competitivos com recursos como demanda flexível, a análise das necessidades de descarbonização de menor custo pode ajudar a permitir uma variedade de opções flexíveis para fontes renováveis ​​e outras fontes de energia limpa.

figura 7. à medida que a flexibilidade de carga e a capacidade de resposta aumentam, a demanda por capacidade de armazenamento de energia diminuirá até 2050 para cenários de baixo custo de energia renovável//bateria, independentemente de haver uma alta resposta de demanda