日本力推光伏+儲(chǔ)能穩(wěn)定電力系統(tǒng)

日本，由于其地理位置原因，常年受到臺(tái)風(fēng)、地震等自然災(zāi)害的影響。近期，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“法茜”登陸日本千葉縣，造成位于此地的日本最大的漂浮式水面電站起火，影響了該地區(qū)的供電問題。

據(jù)千葉縣政府統(tǒng)計(jì)，截至9月16日仍然有1萬四千多戶家庭斷水，約7萬多戶家庭斷電。除了短時(shí)間內(nèi)需要盡快重建，電力公司也在考慮基礎(chǔ)設(shè)施的長(zhǎng)期強(qiáng)化及推廣比如電動(dòng)汽車蓄電池一類的家用應(yīng)急電源。

事實(shí)上，為解決電力供應(yīng)穩(wěn)定問題，日本政府及企業(yè)早已著手研究。太陽能發(fā)電這一相對(duì)安全的可再生能源發(fā)電模式已在日本推行多年，并形成了一定規(guī)模?，F(xiàn)如今，為了因地制宜地解決不同地區(qū)發(fā)電量不均衡的問題，日本近期更加快了推廣“光伏+儲(chǔ)能”的腳步。

虛擬電站(Virtual Power Plant，下稱“VPP”)試驗(yàn)，是日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(下稱“經(jīng)產(chǎn)省”)選擇的方式之一。VPP就像是一個(gè)能源收集平臺(tái)，將一定區(qū)域內(nèi)的光伏電池板、蓄電池等電源系統(tǒng)結(jié)合起來統(tǒng)一管理，根據(jù)不同的電力需求供應(yīng)相應(yīng)的電力。雖然每個(gè)電力規(guī)模很小，但積少成多，收集起來就能夠像一個(gè)發(fā)電站一樣輸出電力。

VPP擴(kuò)大建設(shè)的背后與日本政府可再生能源發(fā)展規(guī)劃關(guān)系緊密。

日本政府計(jì)劃到2030年，將可再生能源比率從目前的16%，提高到22-24%，但受限于氣候等不確定因素，可再生能源發(fā)電量無法確定。如果使用火力發(fā)電進(jìn)行電力調(diào)配，設(shè)備利用率會(huì)下降，投資資金也無法回收。對(duì)于大型電力公司而言，VPP的優(yōu)勢(shì)是可降低對(duì)發(fā)電設(shè)備的初期投資金額，并提高日后靈活購買太陽能電力的能力。

圖片：將分布式光伏發(fā)電整合成虛擬電站的示意圖

事實(shí)上，京瓷、羅森等日本多個(gè)行業(yè)企業(yè)已紛紛“出手”投資VPP。根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省相關(guān)數(shù)據(jù)，可供VPP收集的太陽能電力等電力規(guī)模，預(yù)計(jì)將在30年內(nèi)增加到37.7GW，相當(dāng)于37個(gè)大型火力發(fā)電站的發(fā)電量，可見作為電力調(diào)配的VPP勢(shì)必將有大發(fā)展。

京瓷算是最早參與VPP試驗(yàn)的本土企業(yè)之一。2016年起，京瓷已將遠(yuǎn)距控制技術(shù)，與自身的太陽能發(fā)電系統(tǒng)與蓄電池等產(chǎn)品相結(jié)合，進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用。2019年2月，京瓷又與美國(guó)區(qū)塊鏈公司LO3 Energy合作進(jìn)行這一試驗(yàn)。

一直致力于將太陽能、儲(chǔ)能等分布式能源整合到VPP系統(tǒng)的早期推動(dòng)者之一，美國(guó)軟件和數(shù)據(jù)公司Autogrid近期也加入到VPP試驗(yàn)中。Autogrid首席執(zhí)行官Amit Narayan表示，“日本正在進(jìn)行大規(guī)模的市場(chǎng)轉(zhuǎn)型，需要更靈活的能源供應(yīng)，而VPP是能夠應(yīng)對(duì)這一變化的平臺(tái)。”

目前，知名便利連鎖店企業(yè)羅森(Lawson)也正在東京電力公司管轄內(nèi)的250家店鋪進(jìn)行VPP試驗(yàn)，主要是將電力通過VPP遠(yuǎn)程供給各分店的空調(diào)和照明使用，提高電力調(diào)配能力。

東京RTS PV公司的分析師Izumi Kaizuka表示，受日本電力市場(chǎng)正在逐步開放競(jìng)爭(zhēng)、太陽能上網(wǎng)電價(jià)逐步下調(diào)、新建住宅的零能耗建筑政策等因素影響，這種不斷變化的市場(chǎng)格局為VPP提供了發(fā)展機(jī)會(huì)。未來隨著更多參與者的入局，日本電力供應(yīng)商將通過VPP為業(yè)主提供余電使用的用電方式，從而達(dá)到合理電力調(diào)配的目的。

作為VPP系統(tǒng)中的一部分，日本政府也出臺(tái)了針對(duì)光伏+儲(chǔ)能裝置的相關(guān)激勵(lì)政策。日本政府為安裝鋰電池儲(chǔ)能的家庭和企業(yè)用戶提供66%的費(fèi)用補(bǔ)貼(由日本經(jīng)產(chǎn)省出資，預(yù)算約為9830萬美元)，同時(shí)為工廠和小型企業(yè)撥款上億美元，以提高能源效率。這些政策用來激勵(lì)太陽能發(fā)電廠和變電站對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用。

這從投資回報(bào)方面刺激日本市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求，根據(jù)矢野經(jīng)濟(jì)研究所的預(yù)測(cè)，日本儲(chǔ)能市場(chǎng)2020年有望達(dá)到3.307GWh。

在日本，每個(gè)家庭用戶都可以安裝和配置自己的光伏電池板和電池，甚至可以把電池儲(chǔ)存的電能進(jìn)行銷售，新能源汽車商和電池制造商們紛紛搶占市場(chǎng)，本地的豐田、本田、尼桑、松下、京瓷，歐美的奔馳，寶馬、特斯拉和中國(guó)的比亞迪，寧德時(shí)代紛至沓來。(2018年全球動(dòng)力電池出貨106GWh，寧德時(shí)代、松下、比亞迪位列前三)。

據(jù)報(bào)道，日本知名光伏安裝商N(yùn)ext Energy and Resources就是選擇了寧德時(shí)代作為合作伙伴，后者負(fù)責(zé)供應(yīng)電池單體等構(gòu)件，前者負(fù)責(zé)組裝。并將于2020年夏季前后在日本開始銷售面向住宅和工業(yè)用的蓄電池。并表示，“將蓄電池價(jià)格降低至同類產(chǎn)品的一半”，而比亞迪的新興固態(tài)電池將在2021年開始在日本交付。如果交付順利的話，電池導(dǎo)入成本將僅為原來成本的四分之一。這將極大降低儲(chǔ)能成本端的預(yù)算。

相關(guān)資料顯示，雖然儲(chǔ)能電池在終端推廣還存在著一些障礙，比如說電氣工程知識(shí)與專業(yè)技術(shù)匱乏造成用戶安裝、運(yùn)行和維護(hù)困難等，但是距離大面積普及僅僅是時(shí)間問題。

日本迄今為止最大規(guī)模的太陽能配儲(chǔ)能項(xiàng)目——日本軟銀旗下可再生能源公司SB Energy與三菱在日本北海道建造102.3MW光伏項(xiàng)目并搭配27MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)，預(yù)計(jì)在2020年開始運(yùn)行，可滿足近三萬戶居民的用電需求。

儲(chǔ)能時(shí)代已經(jīng)開啟，正像一位行業(yè)資深人士所說，日本的儲(chǔ)能市場(chǎng)并不是最近“很火”而是已經(jīng)火了很多年，而全球范圍內(nèi)的儲(chǔ)能市場(chǎng)，正在迎接一場(chǎng)爆炸式的增長(zhǎng)。此外，日本利用VPP進(jìn)行電力協(xié)調(diào)與調(diào)配的先例，也值得國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)借鑒一二。