開放市場是促進儲能系統(tǒng)部署的重要方向

在過去的五年中，業(yè)界人士一直關(guān)注儲能行業(yè)一些領(lǐng)先的區(qū)域市場，其中包括美國、中國、韓國、澳大利亞、日本、英國以及歐洲一些國家和地區(qū)，它們在部署儲能方面處在領(lǐng)先地位，其中大部分部署的是鋰離子電池儲能系統(tǒng)。

調(diào)研機構(gòu)IHS Markit公司表示，美國在2019年將部署裝機容量約712MW的電池儲能系統(tǒng)，并將成為今年全球最大的并網(wǎng)儲能市場。而另一家調(diào)研機構(gòu)Wood Mackenzie公司則預測，全球2019年部署的儲能系統(tǒng)裝機容量將達到4.3GW。

據(jù)媒體報道，美國和英國等國的儲能部署容量同比均創(chuàng)下歷史新高。然而，在其他國家的報告中，有的儲能部署出現(xiàn)了無休止的拖延，司法權(quán)的激烈爭奪，有的不僅面臨電網(wǎng)技術(shù)的困難，而且能源市場的思考方式也存在一些問題。人們都認為儲能系統(tǒng)是電力系統(tǒng)脫碳的關(guān)鍵部分，但很少考慮儲能系統(tǒng)的部署會遇到一些阻礙。當然還有一個問題是，能否在全球范圍內(nèi)復制領(lǐng)先儲能市場的成功。

在那些儲能行業(yè)領(lǐng)先的國家和地區(qū)，電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的儲能部署正在迅速增長，儲能案例終于具有經(jīng)濟意義，而且往往會有具體的政策支持。盡管太陽能行業(yè)投資者和評論員Jigar Shah自信地預測，公用事業(yè)公司將在2018年獲得儲能所有權(quán)，但似乎2019年才是真正實現(xiàn)的一年。

在其中一個市場中，關(guān)于公用事業(yè)公司的案例研究是加利福尼亞州市政電力提供商洛杉磯市水電局(LADWP)，在未來幾年內(nèi)，該公司將部署足夠的太陽能+儲能項目，其裝機容量將超過現(xiàn)有的1.5GW抽水蓄能設(shè)施?？偛课挥诩永Ｄ醽喌淖稍儥C構(gòu)Strategen公司的Janice Lin和Jack Chang為此撰寫的有關(guān)加利福尼亞州在儲能部署方面面臨的挑戰(zhàn)以及尋求克服這些挑戰(zhàn)的一些舉措。

與此同時，澳大利亞主要公用事業(yè)廠商AGL公司為其部署住宅電池儲能系統(tǒng)的每個用戶提供7,000澳元(4,811美元)的優(yōu)惠，以及一個虛擬發(fā)電廠計劃，該計劃使某些州的住宅用戶每年從中獲得280澳元的抵免額。

一些地區(qū)和廠商正在推進可能出現(xiàn)高電價和高電網(wǎng)阻塞、上網(wǎng)電價下降和優(yōu)惠稅收制度的領(lǐng)域。無論出于何種原因，在某些地區(qū)都可以采取各種措施來降低風險，并提高采購、擁有和運營儲能系統(tǒng)的回報。

害怕錯過什么

其他地區(qū)的其他公用事業(yè)公司則面臨完全不同的情況，例如在美國科羅拉多州處在市場壟斷地位的Xcel Energy公司。調(diào)研機構(gòu)Navigant Research公司分析師Alex Eller說，幾年前，該公司舉行了一次全資源、全技術(shù)的競標以獲得新的產(chǎn)能，除了部署風力發(fā)電項目之外，該公司還計劃部署三個太陽能+儲能項目。

Eller說，該公司在獨立儲能系統(tǒng)部署方面所做的工作并不多。在科羅拉多州，土地價格很低，電力價格也很低，吸引人的是太陽能發(fā)電的經(jīng)濟性(現(xiàn)在可通過增加儲能系統(tǒng)來進行調(diào)度)。作為一個垂直整合的公用事業(yè)公司，Xcel公司可以在其太陽能+儲能項目中使用電池儲能系統(tǒng)，每個項目中將配套部署裝機容量為50MW的電池儲能系統(tǒng)，用于頻率調(diào)節(jié)和其他平衡服務(wù)，但其主要的推動力是部署可再生能源來替代化石燃料。

Eller說，這種情況在美國大部分地區(qū)很普遍。現(xiàn)在，許多公用事業(yè)公司將太陽能作為一種低成本的能源，同時部署儲能設(shè)備。這些公司以電力購電協(xié)議為后盾，提供了迄今為止最確定的儲能系統(tǒng)使用案例。在其他地區(qū)，一些獨立的儲能設(shè)備越來越多地由市政公用事業(yè)公司部署，這些公用事業(yè)公司擁有一定程度的自主權(quán)。例如新英格蘭獨立系統(tǒng)運營商(ISO-NE)也向儲能系統(tǒng)開放了一些市場。

所以，即使有這樣一個看似積極的發(fā)展景，在美國一些地區(qū)，各種電力系統(tǒng)的利益相關(guān)者、地方政府甚至政府部門都在大力支持儲能;而在其他地區(qū)，部署太陽能+儲能項目很有意義，但這就足夠了嗎?正如人們所懷疑的那樣，儲能部署未來發(fā)展之路有哪些挑戰(zhàn)和障礙?

Sonnen公司為猶他州的一個600套公寓Soleil Lofts房地產(chǎn)項目部署12.6MWh電池儲能系統(tǒng)

降低成本遠不只是電池本身

眾所周知，電池成本近年來一直在下降。Navigant公司分析師Eller先前預測，到2030年將下降到每千瓦時為76美元。而彭博新能源財經(jīng)公司分析師Logan Goldie-Scott表示，2030年鋰離子電池的成本可能低至每千瓦時為62美元。

Eller說，除了電池成本下降之外，電力電子組件在設(shè)計上可以得到改進并降低成本，其中大部分集中在電池逆變器的標準化上，分析師表示，以前的電池逆變器是定制的。他強調(diào)的一個領(lǐng)域是直流耦合儲能系統(tǒng)。說，“這降低了儲能系統(tǒng)整體成本，因為直流變換器比并網(wǎng)逆變器的價格要低。因此，我認為這有助于降低儲能系統(tǒng)的價格。”

Eller表示，在整體系統(tǒng)方面，管理軟件成本也有所降低。然而，軟件在另一個重要的方面起著關(guān)鍵作用，它在儲能系統(tǒng)整合中扮演著重要的角色。

今年，在全球市場上推出的儲能產(chǎn)品包括Saft公司的2.5MWh集裝箱式儲能解決方案和特斯拉公司3MWh的“Megapack”儲能系統(tǒng)。Eller指出，NEC公司能源解決方案部門提供更完整的、模塊化的、一體化的單元，包括電池管理系統(tǒng)(BMS)以及由單個供應商在單個容器中提供的安全和保護功能，可以顯著降低成本。他表示，在各個供應商產(chǎn)品中實現(xiàn)標準化無疑是令人鼓舞的。

從長遠來看，儲能廠商應該致力于為公用事業(yè)公司提供更多的“即插即用”儲能產(chǎn)品，這將比更加專業(yè)的設(shè)備更快、更容易部署。

盈利能力的邊緣

固定式儲能系統(tǒng)正處于“當今許多細分市場盈利能力的邊緣”。然而，儲能系統(tǒng)的市場激勵措施卻遠遠落后。許多人對美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)發(fā)布的第841命令有著更多的期待，該命令指示區(qū)域電網(wǎng)運營商開放批發(fā)市場以參與儲能部署，并計劃成為該行業(yè)的游戲規(guī)則改變者。

美國許多地區(qū)的獨立系統(tǒng)運營商(ISO)已通過起草其符合該命令的初步計劃做出了回應。但是，Steptoe&Johnson LLP律師事務(wù)所律師Jennifer L. Key說，“美國各州政府和公共權(quán)力機構(gòu)，甚至是處理美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會和各州政府之間關(guān)于儲能系統(tǒng)的司法管轄權(quán)之爭的公用事業(yè)部門，都面臨著一些令人驚訝的法律挑戰(zhàn)。”

Key說，美國聯(lián)邦和各州雙重監(jiān)管面臨的獨特的問題是，在細節(jié)尚未討論之前就擱置了美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)第 841號命令。Key說，“許多分歧主要源于美國聯(lián)邦能源委員會還是各州政府是否應該控制批發(fā)系統(tǒng)上進行的所有批發(fā)業(yè)務(wù)，因為很多儲能設(shè)備都與配電系統(tǒng)相連，而不是與輸電系統(tǒng)相連。很多配電系統(tǒng)公司和州委員會以管轄權(quán)為由提出了對841號命令的上訴。”

有趣的是，一些州十分支持儲能部署，并不介意美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)發(fā)布的命令，而公用事業(yè)和配電系統(tǒng)所有者卻不在乎誰擁有管轄權(quán)，而他們正在將部署更多的儲能系統(tǒng)。

Key說：“現(xiàn)在還不清楚這是否是因為各州想要控制儲能系統(tǒng)的部署和使用。這是因為個別州政府官員認為他們可能比美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會做得更好，還是認為分布式儲能系統(tǒng)可能以某種方式影響電力系統(tǒng)的運行，其原因目前還不清楚。”

規(guī)章制度

Jennifer Key等人認為，當美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)第841命令發(fā)布時，它確實將會改變儲能部署的市場規(guī)則，部分原因是這將促使美國各州市場開發(fā)并確保儲能系統(tǒng)的部署，無論是軟件還是市場。

Key說，“第841命令提出的問題之一是：儲能系統(tǒng)能否在市場上獲得足夠的補償，特別是在與太陽能發(fā)電系統(tǒng)配套部署的市場中?但是這個市場正在開放，制定了有組織的市場規(guī)則，以便他們可以根據(jù)需要為儲能部署提供便利，并且明確允許以批發(fā)價格收取儲能設(shè)備的費用。”

而在英國和歐洲各國，仍然存在著一個更為基本的監(jiān)管問題。歐洲儲能協(xié)會(EASE)的一份調(diào)查報告指出，所謂的“雙重收費”仍然是并網(wǎng)儲能部署的巨大障礙。

同樣在英國，英國天然氣和電力市場監(jiān)管機構(gòu)(Ofgem)也提出了有關(guān)儲能系統(tǒng)的監(jiān)管定義。White&Case律師事務(wù)所律師Kirsti Massie表示，目前，儲能系統(tǒng)仍然經(jīng)常歸類為發(fā)電設(shè)施，并且沒有專門的定義，甚至沒有儲能許可證，這涉及到許多方面的問題。

Massie說，“由于在英國部署儲能系統(tǒng)需要獲得發(fā)電許可證，那么這意味著，英國輸電系統(tǒng)運營商或配電網(wǎng)絡(luò)運營商將無法擁有和運營儲能設(shè)施，因為它們不能成為電網(wǎng)的一部分，因為他們的許可結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化的。

發(fā)電商廠通常希望消除可再生能源的間歇性。而儲能系統(tǒng)不僅可以做更多的事情，而且還可以提供電網(wǎng)服務(wù)。隨著越來越多的可再生能源接入電網(wǎng)，電網(wǎng)服務(wù)變得越來越重要，與此同時，與歐洲大陸一樣，雙重收費仍然存在。”

儲能系統(tǒng)作為發(fā)電機，發(fā)電商還需要在給電池儲能系統(tǒng)充電時支付電力費用，但實際上需要從電池儲能系統(tǒng)中放電時也要支付費用。這就出現(xiàn)了雙重收費的情況。”

電網(wǎng)服務(wù)市場的結(jié)構(gòu)往往不足以充分利用快速響應、低碳發(fā)電的儲能質(zhì)量。Massie說，作為一名律師，她密切關(guān)注英國、歐洲、中東和非洲的市場發(fā)展，但關(guān)注美國和澳大利亞的市場動態(tài)。

他說，“我發(fā)現(xiàn)正在談?wù)摰膯栴}以及該行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)試圖在英國解決的問題與在美國和澳大利亞市場遇到的問題相同。就人們解決的問題而言，存在一些共同點。”

Ampere Energy公司推出的未來主義設(shè)計的電池儲能系統(tǒng)

客戶永遠是第一位的

全球部署的儲能系統(tǒng)容量最高的仍然是抽水蓄能，而鋰離子電池儲能系統(tǒng)是目前的主流選擇。鋰離子電池儲能系統(tǒng)的裝機容量最高可達數(shù)百兆瓦，其具有可以迅速部署和成本快速下降的優(yōu)勢。從全局的角度來看，挑戰(zhàn)之一將是確定電網(wǎng)側(cè)需要多少儲能容量，為電網(wǎng)提供服務(wù)，以及用戶側(cè)需要多少儲能容量。

越來越多的用戶側(cè)儲能系統(tǒng)正在日益聚集在一起，以創(chuàng)造能源交易機會和虛擬電廠(VPP)。但是，在美國大部分地區(qū)，住宅用太陽能凈計量消除了部署電池儲能系統(tǒng)的大部分財務(wù)問題，而在其他地區(qū)，上網(wǎng)電價仍然為客戶帶來良好的回報。

同樣，在美國某些特定的市場會比其他市場更早地采用虛擬電廠(VPP)計劃：例如，儲能廠商Sonnen公司和公用事業(yè)廠商落基山電力公司在猶他州一個住宅小區(qū)部署的12.6MWh虛擬電廠(VPP)。然而，在日本、澳大利亞、英國，以及歐洲各國等市場，降低上網(wǎng)電價也在激勵擁有太陽能發(fā)電設(shè)施的住宅用戶部署電池儲能系統(tǒng)。

英國最近發(fā)生的一次停電事件影響了上百萬家庭用戶，其頻率響應資產(chǎn)得到了回應，其中包括來自公用事業(yè)廠商Social Energy公司聚合的裝機容量為6MW住宅儲能系統(tǒng)構(gòu)建的虛擬電廠(VPP)。為了能夠大規(guī)模地做到這一點并且作為標準，同時使用大型和小型電池儲能資產(chǎn)，不僅需要電網(wǎng)服務(wù)更簡化和更容易獲得的收入流，還需要與最終客戶協(xié)調(diào)工作和接觸。

英國活能源監(jiān)管登記機構(gòu)Flexi ORB的Faisal Hussein表示：“分散和脫碳是部署能源的正確做法，但我們不能忘記消費者，因為需要以消費者為中心。”

盡管存在一些重大挑戰(zhàn)，但將儲能系統(tǒng)既用為可再生能源的必要伴侶，又作為電網(wǎng)的靈活資源，這表明在關(guān)鍵市場的儲能部署將會增加。最近，能源開發(fā)商計劃收購活躍在新興市場的微電網(wǎng)廠商，這也意味著在獲取清潔能源的同時部署儲能系統(tǒng)也已成為現(xiàn)實。

White&Case公司的Kirsti Massie說，在法規(guī)和許多其他領(lǐng)域，英國和一些其他地區(qū)的現(xiàn)有框架仍要需要跟上儲能技術(shù)的進展。

Mass表示，“對于當今的儲能行業(yè)來說，已經(jīng)取得了巨大的進步，如果希望實現(xiàn)減少碳排放并過渡到可再生能源的政策目標，儲能系統(tǒng)將不可避免地將發(fā)揮更大的作用。而那些愿意大規(guī)模投資和開發(fā)的能源廠商，將如何為此融資?如果不能真正利用儲能系統(tǒng)可以帶來的好處和靈活性，那么就會限制收入流，這使得籌集資金變得更加棘手和困難，我認為這會阻礙大規(guī)模儲能系統(tǒng)部署，這才是關(guān)鍵所在。”