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美國儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),中國企業(yè)該如何借鑒?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2017-11-01 13:40:55
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美國儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),中國企業(yè)該如何借鑒?:動(dòng)力電池廠商產(chǎn)能過剩無法消化,想轉(zhuǎn)銷國外巨大的儲(chǔ)能市場(chǎng)?中國電池單體價(jià)格低所以在歐美高端儲(chǔ)能市場(chǎng)上大有競(jìng)爭(zhēng)力??jī)?chǔ)能系統(tǒng)在中國應(yīng)用場(chǎng)景不

:動(dòng)力電池廠商產(chǎn)能過剩無法消化,想轉(zhuǎn)銷國外巨大的儲(chǔ)能市場(chǎng)?中國電池單體價(jià)格低所以在歐美高端儲(chǔ)能市場(chǎng)上大有競(jìng)爭(zhēng)力??jī)?chǔ)能系統(tǒng)在中國應(yīng)用場(chǎng)景不明確想去看看國外的儲(chǔ)能系統(tǒng)是怎么賺錢?在國內(nèi)有儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用案例但是不知道推廣到國外的步驟?日本美國英國澳大利亞德國的儲(chǔ)能市場(chǎng)是一樣的需求還是千差萬別?本文主要圍繞國外儲(chǔ)能市場(chǎng)不同國家的區(qū)別,儲(chǔ)能系統(tǒng)在歐美國家的真實(shí)案例,應(yīng)用場(chǎng)景和投資回報(bào)率進(jìn)行探討,并對(duì)中國儲(chǔ)能公司到國外發(fā)展的常見誤區(qū)進(jìn)行簡(jiǎn)單的梳理。

美國儲(chǔ)能商業(yè)應(yīng)用解讀1:微電網(wǎng)

在中國,目前很多人都覺得儲(chǔ)能的補(bǔ)貼遲遲下不來,經(jīng)濟(jì)效益也看不出來,遇到這種問題該怎么解決?我個(gè)人認(rèn)為,在儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展上,中國借鑒了很多美國的經(jīng)驗(yàn),韓國則借鑒了日本的經(jīng)驗(yàn),這不僅是在儲(chǔ)能系統(tǒng)上,整個(gè)電池行業(yè)的發(fā)展都是這樣。在美國,切切實(shí)實(shí)對(duì)儲(chǔ)能進(jìn)行補(bǔ)貼的就只有微電網(wǎng)這一個(gè)領(lǐng)域,而且是在加州,新澤西、夏威夷零零散散有一點(diǎn),但是沒有直接對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)貼的。所以個(gè)人覺得,在可預(yù)見的未來,國家電網(wǎng)出臺(tái)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)直接補(bǔ)貼的可能性不是很大,因?yàn)楝F(xiàn)在中國學(xué)習(xí)的對(duì)象——美國還沒有這么做。

sgip加州微網(wǎng)補(bǔ)貼在加州比較火。簡(jiǎn)單來說,里面設(shè)計(jì)了很復(fù)雜的階段和層次。有一點(diǎn)要說明,這是針對(duì)微網(wǎng)的而不是儲(chǔ)能的,在微網(wǎng)的中間用了光伏、生物沼氣等,這些都能拿到補(bǔ)貼,但儲(chǔ)能單獨(dú)拿出來對(duì)電網(wǎng)做一些服務(wù)和響應(yīng)是沒有sgip補(bǔ)貼的,sgip僅僅針對(duì)微網(wǎng)。

sgip里面儲(chǔ)能的補(bǔ)貼是很高的,1.31美元/W,生物沼氣1.3美元/W,但是天然氣、光伏的補(bǔ)貼就會(huì)低一點(diǎn)。國家不希望有人利用這個(gè)政策的漏洞,所以對(duì)最大的補(bǔ)貼額度有一個(gè)限制,要么是500萬美元,要么是60%的項(xiàng)目成本,而開發(fā)商在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),就會(huì)極力確保設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠拿到最大的補(bǔ)貼。當(dāng)然也鼓勵(lì)使用本地技術(shù),使用加州本地技術(shù)會(huì)額外再補(bǔ)貼20%。當(dāng)然,這些補(bǔ)貼也有一個(gè)容量梯度,1MW以下的部分全額補(bǔ)貼,1-2MW的部分獲得50%的補(bǔ)貼,2-3MW部分補(bǔ)貼25%,3MW以上的部分不予補(bǔ)貼。

雖然目前江蘇省會(huì)有一些售電增值服務(wù)補(bǔ)貼的政策出臺(tái),但是個(gè)人更看好分布式、微電網(wǎng)跟光伏結(jié)合起來的應(yīng)用,尤其是在城市里面,因?yàn)閮?chǔ)能的價(jià)值是發(fā)揮在負(fù)荷中心的,而不是發(fā)揮在棄光棄風(fēng)的西藏。個(gè)人認(rèn)為北上廣深這些大城市,尤其浙江省,經(jīng)濟(jì)區(qū)的微網(wǎng)和分布式未來會(huì)是比較值得關(guān)注的,大家的注意力應(yīng)該在東部沿海。這就是加州sgip對(duì)中國的借鑒意義,目前已有不少中國公司在美國拿到了這種補(bǔ)貼。

美國儲(chǔ)能商業(yè)應(yīng)用解讀2:調(diào)頻

調(diào)頻應(yīng)用是過去五年在美國儲(chǔ)能領(lǐng)域最最重要的應(yīng)用。

這是一個(gè)發(fā)電機(jī)出力的圖,也可以想象成電力系統(tǒng)的頻率圖。橫軸是時(shí)間,縱軸是頻率。電力系統(tǒng)的頻率要么是50Hz,要么是60Hz。

以美國為例,美國的頻率是60Hz,電力公司、電網(wǎng)調(diào)度者希望這個(gè)頻率一直維持在60Hz,如果發(fā)電超過了負(fù)荷,頻率就會(huì)上升,比如從60Hz上升到60.5Hz或者是更高;相反,如果發(fā)電低于負(fù)荷,頻率就會(huì)下降。所以電力系統(tǒng)里面設(shè)計(jì)了很多自動(dòng)的機(jī)制,當(dāng)出現(xiàn)負(fù)荷和發(fā)電不均衡的時(shí)候,這些機(jī)制就會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)。負(fù)荷多了,發(fā)電就增高一點(diǎn);發(fā)電多了,發(fā)電就下降一點(diǎn)。這些自動(dòng)機(jī)制目的就是為了保持頻率永遠(yuǎn)是一條直線。這個(gè)跟發(fā)電的概念不一樣,發(fā)電就是花1分錢買1分的電,調(diào)頻這件事完全是為電網(wǎng)服務(wù)的。在美國就是利用市場(chǎng)機(jī)制,設(shè)計(jì)一個(gè)市場(chǎng),然后根據(jù)調(diào)頻的精準(zhǔn)度來付錢。簡(jiǎn)單來說就是系統(tǒng)能力越高,響應(yīng)越精準(zhǔn)越快速,這個(gè)系統(tǒng)就越有價(jià)值。這里面涉及到一個(gè)非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式,但是這個(gè)公式可以把發(fā)電的出功和客戶的要求,通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)性,把標(biāo)準(zhǔn)量化。

在天然氣、煤炭、核電、風(fēng)能、光伏、儲(chǔ)能這些領(lǐng)域里,只有儲(chǔ)能可以非常精準(zhǔn)的調(diào)頻,其他完全沒有辦法做到這種調(diào)控,儲(chǔ)能系統(tǒng)一枝獨(dú)秀,所以儲(chǔ)能系統(tǒng)在2012-2013年間可以為公司賺很多錢,儲(chǔ)能系統(tǒng)收益率巨大。

以上所說的調(diào)頻應(yīng)用主要集中在東部。美國東部有一個(gè)電網(wǎng)叫PJM,只有在PJM,儲(chǔ)能調(diào)頻的應(yīng)用才實(shí)行的比較好。2012年的時(shí)候調(diào)頻的收益率比較好,大家趨之若鶩,以至于在PJM系統(tǒng)里面排隊(duì)上線的項(xiàng)目有幾百兆瓦,PJM當(dāng)時(shí)運(yùn)行的只有不到100兆瓦,在建的已有50-60兆瓦,如果有很多厲害的儲(chǔ)能系統(tǒng)在調(diào)控,最終就會(huì)導(dǎo)致頻率沒有那么大波動(dòng),情況沒有那么糟糕,那收益率就會(huì)下降,這就是需求和供給的關(guān)系,供給多了,需求自然就下降了。所以PJM在過去兩年里多次修改數(shù)學(xué)公式和收益回報(bào)率?,F(xiàn)在的收益回報(bào)率就大不如前,一方面市場(chǎng)飽和,可調(diào)控信號(hào)變少;另一方面,PJM人為的降低了收益,所以現(xiàn)在在PJM已經(jīng)沒有這個(gè)市場(chǎng)了。

雖然中國的電力市場(chǎng)和電力設(shè)計(jì)跟美國不一樣,但都是電力系統(tǒng),都有波動(dòng),中國的處理方式非常簡(jiǎn)單粗暴,如華北電網(wǎng),把頻率的波動(dòng)搜集起來分給下面所有的火電廠,讓火電廠盡量調(diào)頻,要求每個(gè)火電廠根據(jù)自身的容量先交一部分份子錢,最后對(duì)調(diào)頻效果進(jìn)行打分,看你調(diào)頻的效果,如果你調(diào)的比較好,就退還份子錢,并且別人交的份子錢會(huì)多拿一部分給你;但如果調(diào)的不好,響應(yīng)很糟糕,速度不快,精準(zhǔn)度很差,那之前交的那筆錢就拿不到了。所以很多聰明的火電廠就會(huì)在自己的火電廠里面裝一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng),專門用來調(diào)頻,因?yàn)檫@是政府、國家電網(wǎng)規(guī)定的任務(wù),必須得做,一次調(diào)頻、二次調(diào)頻,那火電廠只要安安心心地發(fā)電就好了。調(diào)頻系統(tǒng)因?yàn)樗俣纫容^快,所以配備的逆變器、pcs要大于電池,基本是電池的2-3倍,這個(gè)跟售電的增值服務(wù)是反過來的,因?yàn)樵鲋捣?wù)需要的是能量,而調(diào)頻需要的是功率,這兩個(gè)的配比不一樣。

中國調(diào)頻市場(chǎng)很有可能很快就像當(dāng)年的PJM一樣快速地飽和,因?yàn)橹袊膭?dòng)作要比美國快的多,而且中國可適用的區(qū)域也不多,所以這塊市場(chǎng)在兩年內(nèi)消失是不覺得意外的。

簡(jiǎn)單的講,調(diào)頻的功用就是儲(chǔ)能的快速充電和放電。指揮充放電是國家電網(wǎng)的事情,因?yàn)樗麄兡芸吹筋l率的波動(dòng),所以他們指揮著儲(chǔ)能系統(tǒng)的充和放,最終目的是讓系統(tǒng)的頻率變成一條直線,很少有波動(dòng)。

美國儲(chǔ)能商業(yè)應(yīng)用解讀3:電力公司調(diào)峰

調(diào)頻是功率型應(yīng)用,調(diào)峰是能量型應(yīng)用。

用一個(gè)加州的例子來解釋什么是調(diào)峰。凈負(fù)荷就是負(fù)荷減去當(dāng)時(shí)的光伏發(fā)電量得出的負(fù)荷。本來的負(fù)荷很高,但是加州的光伏發(fā)電量相當(dāng)高,用負(fù)荷減去光伏的發(fā)電量,就會(huì)出現(xiàn)“鴨子型”曲線,在中午時(shí)分是下凹的,那是因?yàn)橹形鐣r(shí)光伏發(fā)電量特別高;下午五點(diǎn)時(shí),凈負(fù)荷的線非常直非常陡地沖上去。熟悉電力系統(tǒng)的人都知道,電力系統(tǒng)的負(fù)荷高峰有兩個(gè)時(shí)段,一個(gè)是早上八九點(diǎn)左右,第二個(gè)是下午五六點(diǎn)鐘。下午五六點(diǎn)開燈開空調(diào)的人多,負(fù)荷上升,但是五六點(diǎn)光伏是在下降的,所以上升的負(fù)荷減去下降的光伏,導(dǎo)致凈負(fù)荷在兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)非常陡的上升,這對(duì)電力系統(tǒng)有很大的沖擊性,要做到非常難。所以擺在電力公司面前的問題就是,每年光伏電量增加那么多,到2030年曲線中凹下去的那根線會(huì)越來越下降,五點(diǎn)鐘上升的那根線會(huì)越來越陡。

那該怎么解決這兩個(gè)小時(shí)的困境呢?很多人都覺得使用儲(chǔ)能,兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)配兩倍的電池,一倍的pcs和逆變器,就可以完美的解決這個(gè)問題,而且儲(chǔ)能的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燒油的發(fā)電廠在那里埋伏的期貨。在美國這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)性問題,只要你便宜,你比別人做的好,就能發(fā)揮你的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是在中國比較麻煩,中國的電力市場(chǎng)不是開放性的,它還處在政府主導(dǎo),發(fā)改委、經(jīng)信委、國家電網(wǎng)、當(dāng)?shù)卣┺牡碾A段。最明顯的就是,美國的電價(jià)是波動(dòng)的,節(jié)點(diǎn)電價(jià)、分時(shí)電價(jià),每個(gè)點(diǎn)、每個(gè)五分鐘都會(huì)變;而中國的電價(jià),峰值谷值居民用電都是一根直線,由政府規(guī)定,這就導(dǎo)致了兩者在本質(zhì)上的差別。那儲(chǔ)能系統(tǒng)就能在這兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)發(fā)揮它的作用,所以電力公司通過招標(biāo)擇優(yōu)選擇系統(tǒng)。

兩個(gè)月前,加州有一個(gè)地方天然氣泄露,因?yàn)榧又莺芏嗟陌l(fā)電機(jī)發(fā)電廠是燒天然氣的,天然氣泄露就意味著可能當(dāng)年的發(fā)電量不足,負(fù)荷每年都在增長(zhǎng),光伏每年都在增加,那根線已經(jīng)越來越陡,本來可以供給的天然氣供應(yīng)不上,也發(fā)不了電,那就非常糟糕,所以當(dāng)時(shí)南加州電力公司緊急招標(biāo)100兆瓦的儲(chǔ)能系統(tǒng),當(dāng)時(shí)特斯拉中標(biāo)80兆瓦,也有中國的公司中了這個(gè)標(biāo),當(dāng)然是小部分的標(biāo)。

那調(diào)峰對(duì)中國的借鑒意義是什么呢?個(gè)人覺得不是很清晰,因?yàn)樵诿绹袞|西都是標(biāo)價(jià)的,調(diào)峰也是有價(jià)格的,但是在中國沒有人可以告訴你調(diào)峰的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是多少,所有的這些信息都在國家電網(wǎng)的手里,他們?cè)趺唇庾x這個(gè)信息或者怎么用這些信息,對(duì)我們來說是個(gè)黑盒子。也有一種可能,他們也不是很清楚這個(gè)信息,也沒有辦法條分縷析的算出來,因?yàn)槔锩嫘枰紤]的東西太多,中國畢竟不是一個(gè)成熟的電力市場(chǎng)。所以在中國,電力公司購買一個(gè)100兆瓦的儲(chǔ)能系統(tǒng)專門用來調(diào)峰,可能還要等一陣子,要等中國電力市場(chǎng)越來越成熟,國家電網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)們的智慧越來越清楚的能夠用數(shù)理方面的方法精準(zhǔn)的算出這件事情的價(jià)值之后,儲(chǔ)能系統(tǒng)在調(diào)峰市場(chǎng)才有用武之地。

補(bǔ)充一點(diǎn):美國的很多負(fù)荷是接入到負(fù)荷中心的。比如在加州、洛杉磯、圣地亞哥、舊金山,周圍就有很多光伏廠,光伏發(fā)電和這個(gè)負(fù)荷是比較近的,在一起算經(jīng)濟(jì)性或者影響,從電力系統(tǒng)的角度講,它的敏感度是比較高的。但是在中國,很多集中式光伏都在西部,青海,西藏等地,而負(fù)荷中心在上海天津北京,通過高壓傳輸線傳過來就更不市場(chǎng)化。西部光伏好,就建高壓線傳輸過來,就導(dǎo)致中國的價(jià)格比較難算,因?yàn)楣夥⒉皇墙拥截?fù)荷中心的,而是通過高壓線傳輸過來的,這里面就涉及到傳輸、穩(wěn)定性等方面,而且中國的發(fā)電和輸電也不是分開的,里面的結(jié)算、會(huì)計(jì)都比較麻煩。

中國公司開拓美國市場(chǎng)的誤區(qū)

中國公司來美國開拓儲(chǔ)能業(yè)務(wù)遇到過很多問題。就是很多中國公司想到美國開拓業(yè)務(wù)的原因是因?yàn)槲沂莿?dòng)力電池廠,現(xiàn)在產(chǎn)能過剩,或者老板說每年的業(yè)績(jī)要增長(zhǎng)40%,是不是可以選擇去美國,這樣的思路是不對(duì)的。

中國的儲(chǔ)能市場(chǎng)是跟電動(dòng)車、動(dòng)力電池的市場(chǎng)緊緊相關(guān)的,沒有一家公司只做儲(chǔ)能,都是從動(dòng)力電池的公司演化過來的,動(dòng)力電池的公司不發(fā)力,別的公司更不會(huì)發(fā)力。現(xiàn)在就是要轉(zhuǎn)化思路,在美國一定是從系統(tǒng)、電力市場(chǎng)的角度出發(fā),要對(duì)電力市場(chǎng)非常懂,懂怎么對(duì)沖,怎么投機(jī),分時(shí)市場(chǎng)、日前市場(chǎng)、容量市場(chǎng)、包括阻塞,電力市場(chǎng)是怎么進(jìn)行的,儲(chǔ)能系統(tǒng)在哪里發(fā)揮這些價(jià)值,動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)是怎么去創(chuàng)造價(jià)值的。美國的開發(fā)商和客戶相當(dāng)有經(jīng)驗(yàn),或者說有很多坑,要是簽合同的時(shí)候不仔細(xì)看很容易陷到坑里,最后才發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)做了項(xiàng)目也做了,但是沒有賺到錢。因?yàn)樗煌5牧P你,他的目的就一條:零風(fēng)險(xiǎn),所以體量越大,公司實(shí)力越高,他們?cè)接幸庀颉K詮奈覀€(gè)人的經(jīng)驗(yàn)看,跟客戶溝通并不是一直在講自身的儲(chǔ)能系統(tǒng)有多好,這些美國客戶也不關(guān)心,從儲(chǔ)能系統(tǒng)角度講他們也不懂,但是可以跟他們講講過去一些項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),犯過的一些錯(cuò)誤,吸取到的一些教訓(xùn),然后非常清楚的知道他們需要的是什么東西,怎樣可以避免以前的彎路,并說明怎樣保障他們的風(fēng)險(xiǎn),這樣他們才會(huì)放心。

總結(jié)

美國儲(chǔ)能的發(fā)展有很多經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,調(diào)峰調(diào)頻微網(wǎng)確實(shí)發(fā)展的不錯(cuò)。世界各地都有儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用的紅紅火火的案例,現(xiàn)在比較火的是美國的大型系統(tǒng),澳大利亞和日本的戶用系統(tǒng),英國大型的調(diào)頻系統(tǒng),日本的戶用系統(tǒng)也有一些市場(chǎng),但是目前東南亞的生意還比較難做。中國公司學(xué)了這么多是有啟發(fā)的,但是對(duì)于中國的市場(chǎng)行情來講很多經(jīng)驗(yàn)還是用不了,比如調(diào)峰,但是調(diào)頻是可以的,中國的儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)很多時(shí)候還是要等國家電網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)達(dá)到同樣的認(rèn)知度,市場(chǎng)有同樣的需求才行,這需要耐心,需要同仁、行業(yè)、協(xié)會(huì)、政策制定者以及普通的從業(yè)者發(fā)聲、造勢(shì),但具體什么時(shí)候到來誰也不知道,就目前來看有很多企業(yè)已經(jīng)在開始著手做了。