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儲能是智能電網、可再生能源高(gāo)占比能源係統、能源互聯網的重要組成部分和關鍵支撐技術。電池儲能應用靈活,據不完全統計(jì),2000-2017年間全(quán)球電池(chí)儲能項目累(lèi)計裝機投運規模為2.6吉瓦,容量為4.1吉瓦時,年增長率分別達30%和52%。電池儲能的高速增長受益於哪些因素,又麵臨著哪些挑戰?來(lái)自德勤的最新(xīn)報(bào)告(gào)《全球電池儲能市場(chǎng)麵臨的挑戰與機(jī)遇》給出(chū)了答案。我們擷取報告中的重要觀點,以饗讀者。
電池儲能市場(chǎng)驅動因素
1. 成本和性能(néng)改進
各種(zhǒng)儲能(néng)形式已存在數十年,為何電池(chí)儲能當前獨占鼇頭?最顯而易見的答(dá)案是,其成(chéng)本的(de)下降以及性能(néng)的改善,這在鋰離子電池方麵尤為突(tū)出。同時,鋰離子電(diàn)池的崛起也受益於於不斷擴大的電(diàn)動汽車市場(chǎng)。
2. 電網現代化
許(xǔ)多國(guó)家正在實施電網現代(dài)化計劃,以提高應對惡劣天氣事(shì)件的複原能力(lì),減少與老化基(jī)礎(chǔ)設施相關的係統中(zhōng)斷(duàn),並提高係統的整體(tǐ)效率。這些計劃通(tōng)常涉及在已建立的電(diàn)網(wǎng)內部署智能技術,以實現雙向通信和先進的數字控(kòng)製係統、整合分布式能源。
電池(chí)儲能的發展與為實現電網現代化所做出的努力密不(bú)可分。數字化電網支持生產消費者參與智能係統(tǒng)配置、預測性維護和自我(wǒ)修複,這為(wéi)實施階梯式費率結構鋪平了道路。這一切為電池儲能開(kāi)辟了空(kōng)間,促使其(qí)通過增加容量、調峰運行或改善電能質量創造價值。雖然智能技術已存在了一段時間,但電池儲能的出現有助於挖掘它的全部潛能。
3. 全球(qiú)可(kě)再生能源運動
廣泛的可再(zài)生能源和(hé)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排放方麵所發揮的關鍵作用有目共(gòng)睹。各類電力用戶追逐清潔能源,其程度和普遍度仍在增長。這種情況在企業和公共部門中尤為明顯。這(zhè)預示著可(kě)再生能源能夠持續發展,並可能會繼續(xù)就電池儲能作出部署,以協助整合更多的分布式能源。
4. 參(cān)與電力批發市場
電池儲能可以幫助平衡(héng)接入任何電源的電網,並提高電能(néng)質量。這(zhè)表明(míng)電池儲能(néng)在全球範圍內(nèi)參與(yǔ)電力批發市場的機會越來越大。幾乎(hū)我們所分析的所有國家都正在改造其批發市場結構,爭取為電(diàn)池(chí)儲能開(kāi)辟一席之地,供其提供容量以及諸如頻率調節和電壓控製等輔助服務。雖然這些應用仍處於初級階段,但均取(qǔ)得了不同程度的成功。
各國的主管部門正在越來越多(duō)地(dì)采取行(háng)動來獎勵電池儲能在平衡電網運營方麵所做出的貢獻。例如,智利國家(jiā)能源委員會起草了一個新的輔助服(fú)務監管框架,認同(tóng)了電池儲能係統能夠做出的貢獻;意大利也開放了其輔(fǔ)助服務市場(chǎng),作為可再生能源和(hé)儲能項目試點,將其引入為全麵監(jiān)管改革所(suǒ)做工作的一部分(fèn)。
5. 財政激勵
在我們所研究的國家,由政府(fǔ)出資進行財政激勵,該措施進一步反映(yìng)出(chū)政策製定者越來越意識到電池(chí)儲能解決方案為整個電力價值(zhí)鏈帶來的各種益處。在我們的研究中,這些激勵措施不僅包括通(tōng)過退稅償還或直接償還電池係統成(chéng)本所占百分比,還包括通過贈款或者補貼融資來提供(gòng)資金支持。如意大利,2017年為住宅儲(chǔ)存裝置提供了50%的稅收減免;韓(hán)國,2017年上半年得到政府支持而(ér)投資的(de)儲能係統增長了89兆瓦時的產能,比(bǐ)上一(yī)年同期增長(zhǎng)了61.8%。
6. FIT或淨電量結算政策退坡(pō)
由於消費者和企業試圖從太陽能光伏投資中尋求獲取更高回報的方式,太陽能發電上網電價補貼政(zhèng)策(FIT)或淨電量結(jié)算政策的退(tuì)坡成為進一步配置電表後端(duān)儲能係統的驅動因素。這種情況發(fā)生(shēng)在澳大利亞、德(dé)國(guó)、英國以及美國夏威夷(yí)。
盡管這還(hái)不是一種(zhǒng)全球性的(de)趨勢,但隨著FIT政策的逐步取消(xiāo)、太陽能運營(yíng)商會將電池作為一種調峰手段,為公共事業公司提供(gòng)電網穩定(dìng)等輔助(zhù)服務。
7. 自給自足的願望
住(zhù)宅和化石能源消費者對能源自給自足的渴望日(rì)益高漲,這成為一股驚人(rén)的(de)推動電表後端儲能(néng)部署的力量。這種願景在(zài)某種程度上助長了我們所考察的幾乎所有國家的電表(biǎo)後端市場,這表明購買儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)的動機並非純粹隻是金融方麵。
8. 國家政策
對於電池儲(chǔ)能供應商來說,國家所出台的促進各種戰略目標的政策為他們提供了更多機會(huì)。許多國家認為,可再生能源+儲能是(shì)一種全新的方式,可以(yǐ)幫助他們減少對能(néng)源進口的依賴、提高電力係(xì)統的可靠性和複原力、朝著(zhe)環保目標和(hé)去碳化(huà)目標邁進。
儲能(néng)的發展也受益於與發展中國家城市(shì)化和(hé)生活質量(liàng)目標相關的(de)廣泛政策授權。 例如, 印度的智能城市倡議利用競爭(zhēng)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(de)電力供應、實(shí)現環境可持續(xù)性。電動汽車、可再生能源和電池儲能對於實現這(zhè)些目標來(lái)說至關重要。
未來麵臨(lín)的挑戰
盡管市場驅動力正(zhèng)日趨同化,並推動(dòng)儲能繼續(xù)向前發展,但挑(tiāo)戰(zhàn)依然存在。
1. 經濟性欠(qiàn)佳
與任何技術一樣,電(diàn)池儲能並不總是經(jīng)濟(jì)的(de),而且(qiě)對於特定應用來說,其成本往往過高(gāo)。問題在於,若(ruò)對(duì)於高成本的看(kàn)法不準確,則可能會在考(kǎo)慮(lǜ)儲能解決(jué)方案時將電池儲能排除在外。
實際上,電池儲能的成本正在飛(fēi)速下降。以最近(jìn)的Xcel Energy招標為例,它戲劇(jù)性地說明了電池價格的下降程度及其對整個係統成本所產生的影響,此次招標的最終結果是太陽能(néng)光(guāng)伏+電池的(de)平均價格為36美元/兆瓦時,而風能+電(diàn)池的平(píng)均(jun1)價格則為(wéi)21美(měi)元/兆瓦時(shí)。這一價格在(zài)美國創下了新紀錄。
據預計,無論是電池技術本身(shēn)的成本,還(hái)是平(píng)衡係統組件的成本,其價格都將持續下跌。雖然這些基礎技術並不像人們(men)關注的技術那樣引人注目,但它們卻確(què)實與電池本身一樣(yàng)重要,並(bìng)引領著下一波成本大幅度(dù)降低的浪潮(cháo)。例如,逆變器是儲能項(xiàng)目(mù)的“大腦”,它們(men)對項目績(jì)效和回(huí)報的影響作用是顯著(zhe)的。然而,儲能逆變(biàn)器市場仍然是(shì)“新生和零(líng)散”的,隨著市場不斷成熟,儲能逆變器的價格(gé)有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的技術要求(qiú)、享受各種不同的政策。 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成本(běn),使得缺乏標準化成為產業發展(zhǎn)的重要(yào)障礙。
3. 產業政策和市場設計的滯後性
正如可以預見新興技術(shù)的出現一樣,同樣可以(yǐ)預測(cè)到產業政策正在落後於當(dāng)今存在的(de)儲能技(jì)術。從全球範圍(wéi)來看,現行產業(yè)政策是在開發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活性,也無法創造公平的競爭環境。 然(rán)而,許多政策(cè)都正在更新輔助服務市(shì)場規(guī)則,以支持(chí)儲能部署。電池(chí)儲能係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首先關注電力批發(fā)市場的原因。同時需要更新的還(hái)有(yǒu)零售規則,並以此引起住宅和化石能源消(xiāo)費者(zhě)對儲能係統(tǒng)的興趣。
迄今為止(zhǐ),在這一領域的討論主要(yào)是關於針對智能電表實施(shī)的階梯式或結構化分時費(fèi)率。不實施階梯式費率,電池儲能就失去了它最吸引人的特性之一:即在價格便宜(yí)的時候儲存電能,然後在價格昂貴時售出。雖然分時費率還未成為全球潮流,但隨著智能電表(biǎo)在許多國家成功推行,這種情況可能將會迅速改變。