减少美国温室气体排放十年之内一半，拜登政府的目标，美国将需要更多的太阳能和风能发电，以及大量廉价的储能。

风能和太阳能在一天的过程中有所不同，因此储能对于提供连续的电流至关重要。但是，今天的电池通常很小，只需几个小时的电力就能存储足够的能量。为了更多地依靠风能和太阳能，美国也将需要更多的一夜之间的长期存储。

而电池创新引起很多关注，自1920年代以来，在美国使用了一种简单的长期存储技术。

叫做泵送水力储能。它涉及将水从一个水库泵送到另一个水库以储存较高的高度，然后在需要电源时，释放水以下坡流过涡轮机，从而在其通往下部水库的路上发电。

由于担心水力发电对河流的影响，在美国通常会忽略泵送水力储存。但是，许多人没有意识到的是，大多数最好的水力储存地点根本不在河流上。

我们为封闭环的水电（不包括河流）创建了一个潜在地图的世界地图集，并在美国发现了35,000个配对地点，具有良好的潜力。尽管我们通过卫星找到的许多地点都处于坚固的地形，并且可能不适合地质，水文，经济，环境或社会原因，但我们估计只有几百个地点才能支持100％可再生的美国电力系统。

为什么风和太阳能需要长期存储

为了正常运行，电网必须能够实时将传入的电力供应与电力需求相匹配，否则它们可能会出现短缺或过载。

网格经理可以使用多种技术与风和太阳能等可变来源保持平衡。这些包括通过州际高压传输线在大区域内共享功率，管理需求以及使用储能。

泵送的水力可以比电池更大，更长的存储空间，这在风和太阳能主导的电力系统中必不可少。

部署在房屋，电站和电动汽车中的电池最多可用于储能时间长达几个小时。当太阳在头顶上方并在晚上的电力需求达到顶峰时，他们擅长于管理太阳能中午的崛起。

另一方面，泵送水力比电池更大，更长的存储空间，这在风和太阳能主导的电力系统中至关重要。它的过夜和长期存储也便宜。

河流泵送水力储能

2021年，美国有43操作的泵水电厂总生成能力为大约22吉瓦储能容量为553吉瓦小时。它们占该国公用事业规模存储的93％。在全球范围内，泵送水力的储能份额更高- 约占储能量的99％。

泵水电项目可能是有争议的，，，，特别是当它们参与河流的水坝时洪水土地以创造新的水库，并可能影响生态系统。

创建使用成对现有湖泊或水库代替河流对的闭环系统将避免需要新的水坝。例如，在肯塔基州贝尔县计划的一个项目使用老煤矿矿。除传输线外，几乎不需要额外的土地。

一条河流泵送的水系统包括一对相距几英里的水库，高度差约650至2,600英尺，并与管道或隧道相连。储层可以是新的或使用旧采矿地点或者现有湖泊或水库。

在阳光明媚或大风的日子里，将水抽到上层水库。到了晚上，水通过涡轮机向下流动以回收储存的能量。

一对占地250英亩的水库，高度差为1,969英尺，深度为65英尺，可以存储24吉瓦小时的能源，这意味着该系统可以提供1吉瓦的电力24小时，足以容纳一百万人口的城市。

创建使用成对现有湖泊或水库代替河流对的闭环系统将避免需要新的水坝。

水可以在上层和下水库之间循环100年或更长时间。蒸发抑制器- 漂浮在水上以捕获潮湿空气的小物体可以帮助减少蒸发。总的来说，支撑100％可再生电力系统所需的水量每人每天约3升，相当于早晨淋浴的20秒。这是十分之一美国化石燃料电站的冷却系统中每人每人蒸发的水。

存储以支持100％可再生能源

近年来，在美国建造的泵存储很少，因为没有太多需求，但这正在发生变化。

在2020年，大约四分之三在所有新的电力容量中，建造的是太阳能光伏或风力发电。他们的成本一直在下降，使他们在许多地区便宜比化石燃料。

澳大利亚是安装太阳能和风人均三倍比美国快三倍，并且已经面临着需要大容量存储。它有两个正在建造的系统，其旨在比世界上所有的公用电池都拥有更多的能量存储空间。十几个正在认真考虑。没有任何河上的新水坝涉及河流。年度运营成本低，工作流体是水而不是电池化学品。

将电力转移到可再生能源，然后使电动车辆和加热可以消除大多数人类引起的温室气体排放。美国具有巨大的潜力，可以使河流泵送水力储存来帮助这种情况，随着风能和太阳能的扩展，它将需要它。