【顶刊解读】长时储能市场早期发展机遇研究

论文基本信息

标题：Early market opportunity for long-duration energy storage
作者：Jeffrey Marqusee
发表期刊：Nature Energy
主题领域：长时储能、电网脱碳、备用电源市场、能源韧性
通讯邮箱：JAMarquse@gmail.com

DOI：https://doi.org/10.1038/s41560-026-01986-y

一、研究背景与核心问题

1.1 背景

为实现电网脱碳，风电和光伏占比需超过70%，这依赖于

多日长时储能

的部署。

LDES 需要在2040年前实现电网级规模化部署。

1.2 核心问题

LDES 在电网侧面临三大障碍：

成本高：100小时储能需低于3美元/kWh，50小时需低于7美元/kWh，完全脱碳需低于1美元/kWh。
规模大：电网级部署通常 >100 MW，初期难以小规模试点。
风险高：用户和投资者对新技术的财务与性能风险持谨慎态度。

二、主要论点：表后备用电源市场作为早期市场

作者提出，面向商业和医疗设施的表后（behind-the-meter）备用电源市场是 LDES 的理想早期市场，可同时解决成本、规模和风险三大障碍。

2.1 为何选择表后市场？

市场规模大、需求明确（尤其是关键负载）。
对成本敏感度低于电网市场。
可从小规模（1–10 MW）开始部署，逐步积累经验。
现有技术（柴油发电机）存在高成本、低可靠性和维护负担。

三、备用电源市场现状（以美国为例）

柴油发电机的真实成本

安装成本：>600 美元/kW
年运维成本：>20 美元/kW
30年生命周期成本：数百万美元（以中型医院为例）
可靠性问题：需N+1冗余配置（通常3台机组）

四、经济性建模分析

4.1 方法

案例设施：德克萨斯州埃尔帕索，中型医院（50万平方英尺）
关键负载：1.6 MW（假设总负载的50%）
柴油系统：3 × 1 MW 发电机，满足48小时或96小时断电
LDES系统：2 MW，储能时长48或96小时，假设寿命15年（更换一次）

4.2 关键结果

即使往返效率低至40%，LDES在高于电网成本阈值（<5美元/kWh）下仍具经济性。
若结合光伏发电，经济效益进一步提高。

五、结论与政策启示

5.1 主要结论

表后多日LDES 在商业和医疗设施备用电源市场中具有近期的、大规模的市场潜力。

该市场可帮助LDES技术：

降低风险（learn by using）
降低成本（通过规模化应用）
吸引投资（避免抽象“韧性价值”，基于柴油系统避免成本）

5.2 被忽视的因素

柴油系统的全生命周期成本常被低估。
能源韧性的“成本”应有明确基准（即避免的柴油系统成本）。
价格不敏感的利基市场对技术降本具有重要战略价值。

六、研究局限性

模型为简化估算，未优化系统配置。
结果依赖具体电价结构（需求电费）和负荷曲线。
未深入讨论LDES参与外部市场（如需求响应、辅助服务）的收益。

七、对该领域的启示

策略建议：LDES开发商应优先瞄准表后备用电源市场，而非直接挑战电网级应用。
政策建议：应建立基于“避免成本”的能源韧性价值评估体系，支持LDES替代柴油发电机。
投资建议：在LDES成本仍高于电网阈值（如20–50美元/kWh）的阶段，表后市场是可盈利的试验场。

微信号｜智慧能源研究所

编辑｜魏佳玉