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儲能是智能電網、可再生能源高占(zhàn)比能源係統、能源(yuán)互聯網的重要組成部(bù)分和關鍵支撐技(jì)術。電池儲能應用(yòng)靈活,據不完全統(tǒng)計,2000-2017年間全球電池儲能項目累計裝機投運規模為2.6吉瓦,容量為4.1吉(jí)瓦時,年增長率分(fèn)別達30%和52%。電(diàn)池儲能的(de)高速增長受益(yì)於哪些因素(sù),又麵臨著哪些挑戰?來自德勤的最新報告《全球電池儲(chǔ)能市(shì)場麵臨的挑戰與(yǔ)機遇》給出了答案。我(wǒ)們擷取(qǔ)報告中的(de)重(chóng)要觀點,以饗讀者。
電池儲(chǔ)能市場驅動因素
1. 成(chéng)本和性能改進
各種儲能形式已存在數十年,為何電池儲能(néng)當前(qián)獨占鼇頭?最顯(xiǎn)而易見的答案是,其成本的(de)下降以(yǐ)及性能的改善,這在鋰離子電(diàn)池方麵尤為(wéi)突出。同(tóng)時,鋰離子電(diàn)池的崛起也受益於於不斷擴大的電動汽車市場。
2. 電網現代(dài)化
許多國家正(zhèng)在實施電網現代化計劃,以提(tí)高(gāo)應對惡劣天氣事件的複原能力,減少與老化基礎設施相關的係統中斷,並提高係統的整體效率。這些計劃通常涉及在已建立(lì)的電網(wǎng)內部署智能技術,以實現雙向通信(xìn)和先進的數字控製係(xì)統(tǒng)、整合分布式能(néng)源。
電池儲能的發展與為實現電網現代化所做出的努力密不可分。數字化電網支持生產消費(fèi)者(zhě)參與智能係統配置、預測性維護和自我修複,這為實施階梯式費(fèi)率結構鋪平(píng)了道路。這一切為電池儲能開辟了空間,促使其通過(guò)增加容量、調峰運(yùn)行或改善電能(néng)質量創造價值。雖然智(zhì)能技術已存(cún)在(zài)了一段時間(jiān),但電池儲能的出現有助(zhù)於挖(wā)掘它的全部潛能。
3. 全球可再生能源運動(dòng)
廣泛的(de)可再生能源和減排扶持政策也在推動全球使用電池儲能解決方案。電池在抵消可再生能源間歇性和減少(shǎo)排放方麵所發揮的關鍵作(zuò)用有(yǒu)目共睹。各類電(diàn)力用戶追逐清(qīng)潔能源,其程度和普遍度仍在增長。這種情況在企業(yè)和(hé)公共部門中尤為明顯。這預示著可再生能源能夠持續發展,並可能會繼續就電池儲能作出部署,以協助整合更(gèng)多的分布(bù)式能(néng)源。
4. 參與電力批發市場
電池儲能可以幫助平衡(héng)接入任何(hé)電源的電網,並提高電能質量。這表明電池儲能在全球範圍內參與電(diàn)力批發市場的機會越來(lái)越大。幾乎我們所分析的(de)所有國家都正在改造其批發(fā)市場結(jié)構,爭取為電池儲能開辟一席之地(dì),供其提供容量以及諸如頻(pín)率調節(jiē)和電壓控製等輔助服務。雖(suī)然這些應用仍處於初級階段,但均取得了不同程度的成功。
各國的主管部門正在越來越多地采取行動來獎勵電池儲能在平衡電網運營方(fāng)麵所做出的貢獻(xiàn)。例如,智利國家能(néng)源(yuán)委員會起草了一個新的輔(fǔ)助服務監管框(kuàng)架,認同了(le)電池儲(chǔ)能係統能夠做出的(de)貢獻;意大利也開放了其輔助服務市場,作為可再生能源和儲能項目試(shì)點,將其引(yǐn)入為全麵監管改革所做工作的一部分。
5. 財政激勵(lì)
在我們所研究的國(guó)家,由政府出資進行財政激勵,該措施進一(yī)步反映出政策製定者越來越意識到電池(chí)儲能解(jiě)決方案為整個電力價值鏈帶來的各種(zhǒng)益處。在我們的研究(jiū)中,這些激(jī)勵措施不僅包括通(tōng)過退稅(shuì)償還或直接償還電(diàn)池(chí)係統成本所占百分(fèn)比,還包括通過贈款或者補貼融(róng)資來提供資金支持。如(rú)意大利,2017年為住宅儲存裝置提(tí)供(gòng)了50%的稅收減免;韓國,2017年上(shàng)半年得到政府支持而(ér)投資的儲(chǔ)能係統增長了(le)89兆瓦時的產能,比上一年同期增長了(le)61.8%。
6. FIT或淨電量結(jié)算政策退坡
由於(yú)消費者(zhě)和企業試圖從太陽(yáng)能光(guāng)伏投資(zī)中尋求獲取更高回報的方式(shì),太(tài)陽能發電上網電(diàn)價補貼政策(FIT)或淨(jìng)電量結算政策的退坡成為進一步配置(zhì)電表後端(duān)儲能係統的驅動因素。這種情況發生在澳大利亞、德國、英國以及美國夏威(wēi)夷。
盡管這還不(bú)是一種全(quán)球性的趨勢,但隨著FIT政策的逐步取消、太陽(yáng)能(néng)運營商會將電池作為一種調峰手段,為公共事業公司提供電網穩定等輔助服務。
7. 自給自足的願望(wàng)
住(zhù)宅和化石能源消費者對能源自給自足的渴望日益高漲,這成(chéng)為一股驚人的推動電表後端儲能部署的力量。這種願景在某種程度上助長了我們所考察的幾乎所有國家(jiā)的電表後端市場,這(zhè)表明(míng)購買儲能係統的動機並非純粹隻是金融方麵。
8. 國家政策(cè)
對於(yú)電池儲能供應商來說,國家所出台的促進(jìn)各種戰略目(mù)標的(de)政策為他們提供(gòng)了更多機(jī)會(huì)。許多國家認為,可再生能源+儲能(néng)是一種全新(xīn)的方式,可以幫助他們減少對能源進口的依賴(lài)、提高電力係統的可靠性和(hé)複原力、朝著環保目(mù)標和去碳化目標邁(mài)進。
儲(chǔ)能的發展(zhǎn)也受益(yì)於與發展中國(guó)家城市化和生活質量目標相關的廣泛政策授權。 例如(rú), 印(yìn)度的智能城市倡議利用(yòng)競爭挑戰模式,以支撐在全國100個城市部署智能技術。其目標是確保充足的電力供應、實現環境可持續性。電(diàn)動汽車、可再生能源和電池儲能對於實現這些目標來說至關重要。
未來麵臨的(de)挑戰
盡管市場驅(qū)動力正日趨同化,並推動儲能繼續向前發展,但挑戰依然存在。
1. 經濟性欠佳
與任何技術一樣,電池儲能並不總是經濟的,而且對於特(tè)定應用來(lái)說,其(qí)成本往往過高。問題在於,若對於高成本的看法不準確,則可能(néng)會在考慮儲(chǔ)能解決(jué)方案時將電池(chí)儲能排除在外。
實際上,電(diàn)池儲能的成本(běn)正在飛速(sù)下降。以最近的Xcel Energy招標為例,它戲(xì)劇性地說明了(le)電池價格的下(xià)降程(chéng)度及其對整個係(xì)統成本所產生的影響,此次招標的最終結果是太陽能光伏+電(diàn)池的平均價格為36美元/兆瓦時,而風能+電池的平(píng)均價格則為21美元/兆瓦時。這一價格(gé)在美國創下了新紀錄。
據預計,無論是電池技術(shù)本身的(de)成本(běn),還是平衡係統組(zǔ)件的成本,其價格都將持續下跌。雖然這(zhè)些基礎技術並不像人們關注的技術(shù)那樣引人注目,但它(tā)們卻確實與電池本身一樣重要,並引領著下一波成本大幅度降低的浪潮。例(lì)如,逆變器是儲(chǔ)能項目的“大腦”,它(tā)們對項目績效和回報(bào)的影響作用是(shì)顯著的。然而,儲能逆變器市場(chǎng)仍然是“新生和零散”的,隨著市場不斷成熟,儲(chǔ)能逆變器的價格(gé)有(yǒu)望在未來幾年內下降。
2. 缺乏標準化
早期市場的參與者常常不得不應對各種各樣(yàng)的技術要(yào)求、享(xiǎng)受各種不同的政策。 電池供應商也不例外。這無疑增加了整個價值鏈的複雜性和(hé)成本,使得(dé)缺乏標準化成為產業發展的重要障礙。
3. 產業(yè)政策和市場設計的滯後性
正如可以預見(jiàn)新興技術的出現一樣,同樣可以預(yù)測(cè)到產業(yè)政策正在落後(hòu)於當今存(cún)在的儲能技術。從全球範圍來(lái)看,現行產業政策是在開發(fā)新的儲能形式之前製定的,這些舊政策不承認儲能係統的靈(líng)活性(xìng),也無法創造公平的競爭環境。 然而,許多政(zhèng)策(cè)都正在更新輔助(zhù)服務市場規則,以支持儲能部署(shǔ)。電池儲能係(xì)統增強電網靈活性和可靠性的能力得到了充分的證明,這也是主管機構傾向於(yú)首先關注(zhù)電力批發市場的原因。同時需(xū)要更(gèng)新的還有零售規則,並以此引起(qǐ)住宅和化石能源消費(fèi)者對儲能(néng)係統的興趣。
迄今為止,在這(zhè)一領(lǐng)域的討論主要是關於針對智能(néng)電表實施的階梯式或結構化分時費率。不實施階梯式費率,電池儲(chǔ)能就(jiù)失去了它最吸引人的特性之一:即在價格便宜的時候儲存電能,然後在價格昂貴時售出。雖(suī)然分時費率還未成為全球潮(cháo)流,但隨著智能電表在許多國家成功(gōng)推行,這種情況可能將會迅速改變。