中國儲能網訊：儲能是可再生能源高占比能源系統(tǒng)的重要組成部分，我國已逐步將發(fā)展儲能納入能源、電力發(fā)展規(guī)劃。美國非抽蓄儲能產業(yè)經過多年發(fā)展已相對成熟，形成清晰的技術選型路線和有效的商業(yè)模式，整個產業(yè)已具備規(guī)?；徒洕?；美國政府也出臺配套了一系列政策，推動相關市場發(fā)展。相比之下，我國非抽蓄儲能產業(yè)尚處發(fā)展初期，美國經驗具有一定的借鑒價值。本文重點分析了美國非抽蓄儲能的技術路線、商業(yè)模式和產業(yè)扶持政策，提出了對我國非抽蓄儲能行業(yè)發(fā)展的啟示和建議。
美國非抽蓄儲能產業(yè)發(fā)展分析及啟示
執(zhí)筆人：曲昊源1、楊捷2、唐程輝1
1.國網能源院 企業(yè)戰(zhàn)略研究所
2.國網能源院 能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所
一、美國非抽蓄儲能技術路線
電化學儲能技術（以鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池為代表）、儲熱技術（以太陽能光熱發(fā)電為代表）是美國非抽蓄儲能的主要技術類型，其中鋰離子電池是美國目前較為成熟的主流技術和發(fā)展重點。
綜合對比技術與經濟指標、產業(yè)應用情況，關于電化學儲能技術：鋰離子電池綜合性能較好，應用場景綜合，成本下降較快，裝機占比大，未來仍將是美國儲能產業(yè)發(fā)展的重點；鉛蓄電池性能較差，應用場景受限，成本下降空間小，裝機占比小，傳統(tǒng)鉛蓄電池將逐漸被取代，鉛炭電池性能有所提升但競爭力有限；液流電池技術成熟度、商業(yè)化程度較低，裝機占比小，短期內大規(guī)模應用可能性不高。關于儲熱技術：太陽能光熱發(fā)電是唯一可同時實現(xiàn)友好并網與有效調峰的可再生能源發(fā)電技術，調節(jié)性能良好，是美國應用規(guī)模最大、最為成熟的儲熱技術，但受投資成本和占地面積所限，大規(guī)模應用仍需大幅降低成本和依靠政策支持。
美國非抽蓄儲能產業(yè)商業(yè)化運營已較為成熟，不同應用場景下收益來源多樣化，可疊加提供相對穩(wěn)定的收益保障。
電網側儲能。項目初始投資較大、收益率較低，投資回報周期較長，收益以延緩輸配電網升級、輔助服務收益為主。由于缺少面向用戶的服務，盈利模式具有局限性，通常由電網公司直接投資。如美國紐約市供電企業(yè)聯(lián)合愛迪生公司配置65兆瓦/175兆瓦時儲能系統(tǒng)延緩布魯克林區(qū)和皇后區(qū)變電站的升級改造，投資成本1.1億美元，年運營成本221萬美元，年收益982萬美元，投資回收期達18年，年化收益率為3.3%。
工商業(yè)用戶側儲能。項目投資成本相對較低、收益率較高，投資回報周期較短，收益主要以節(jié)省需量電費為主，其他時段通過參與電網輔助服務和提供系統(tǒng)容量服務贏取更多利潤。如美國加州舊金山某工商業(yè)用戶配置140千瓦/560千瓦時儲能系統(tǒng)，投資成本36萬美元，年運營成本0.5萬美元，年收益6.7萬美元，投資回收期為6年，年化收益率為11.3%。
分布式光伏+儲能。項目投資成本非常低、收益率非常高，投資回報周期短，收益來源為政府補貼和通過自發(fā)電降低用電成本帶來的收益，此外還可通過為電網提供調頻輔助服務獲得收益。如美國加州屋頂光伏用戶配置2千瓦/4千瓦時儲能系統(tǒng)，投資成本2800美元，年運營成本60美元，年化政府補貼300美元，年收益830美元，投資回收期為4年，年化收益率為24.4%。
二、美國對非抽蓄儲能產業(yè)的扶持政策
近年來，美國出臺多項政策積極鼓勵儲能項目的研發(fā)、示范與應用。
財政支持方面，運用稅收減免、投資補貼等方式。聯(lián)邦政府層面，針對配備儲能的光伏發(fā)電系統(tǒng)出臺投資稅收減免（ITC）和成本加速折舊（MACRS）政策。州政府層面，以加州自發(fā)電激勵計劃（SGIP）為代表，2011年將儲能納入補貼范圍，目前對電化學儲能項目的補貼標準為每瓦·時0.18-0.5美元。
配置目標方面，州政府設立儲能發(fā)展目標，實施儲能強制目標采購計劃。加州自2013年起實施公用事業(yè)公司儲能強制采購計劃，確定了2020年前完成132.5萬千瓦儲能采購的目標。2018年1月，紐約州宣布將在2025年前部署150萬千瓦的儲能設施。此外，俄勒岡、馬薩諸塞等州也制定并發(fā)布了儲能采購目標計劃。
技術研發(fā)方面，向重點研發(fā)和示范項目提供資金資助。通過《美國復蘇與再投資法案》（APPA）向16個儲能示范項目資助1.85億美元。美國能源部高級研究項目中心（ARPA-E）每年向儲能研發(fā)與示范項目提供資助，2018年預算上限達3000萬美元。
市場機制方面，根據(jù)儲能的物理特性優(yōu)化完善市場機制。美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）陸續(xù)出臺890號法令（2007年）、755號法令（2011年）、784號法令（2013年）和792號法令（2013年），允許儲能在電力市場中提供輔助服務，要求各市場按照不同調頻電源類型的調頻服務效果支付補償費用。2018年2月，通過841號法令，要求各電力市場運營機構研究制定儲能參與電力市場的相關規(guī)則，消除儲能資源參與電力市場的障礙。
三、相關啟示
相比美國，我國儲能產業(yè)尚處發(fā)展初期，需加速相關政策的出臺實施。
一是出臺相關財政支持政策。對關鍵儲能技術、材料、裝備研發(fā)以及用戶側儲能投資試點等給予稅收減免和投資補貼，引導社會投資聚集，促進技術和商業(yè)模式創(chuàng)新，提升產業(yè)競爭力。
二是建立儲能參與的市場機制。加快推動電力現(xiàn)貨市場建設，形成分時電能價格信號。完善電力輔助服務市場體系，優(yōu)化調頻補償機制，允許儲能提供相應服務并獲得回報。
三是開展儲能配置標準研究。選擇新能源高占比地區(qū)，明確一定比例的儲能配置目標，通過新能源與儲能聯(lián)合優(yōu)化運行，進一步促進新能源消納，提升電力系統(tǒng)運行安全性。
專家介紹
曲昊源，國網能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所改革與市場研究室研究員。主要從事電力市場、輔助服務市場、電力體制改革等領域的研究，熟悉歐洲、美國等國外電力市場設計。連續(xù)三年主筆《國內外電力市場化改革分析報告》。曾主持、參與多項政府有關部門的委托項目以及國家電網有限公司重大科技項目、重大戰(zhàn)略課題、管理咨詢項目等的研究與管理工作，多次獲得國家電網有限公司軟科學成果獎。
楊捷，博士，國網能源院能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所研究員。主要從事能源戰(zhàn)略、能源電力規(guī)劃、能源新技術等領域研究。參與國家電網公司“十三五”、“十四五”電力規(guī)劃，以及抽水蓄能中長期發(fā)展研究等工作。作為負責人或主筆人完成國家能源局委托項目、國家電網有限公司十大戰(zhàn)略課題等能源領域重大課題研究。曾獲中國產學研合作創(chuàng)新成果獎、中國企業(yè)改革發(fā)展優(yōu)秀成果、國家電網有限公司優(yōu)秀調研成果等獎項。
唐程輝，工學博士，國網能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所研究員。研究方向為電力體制改革、電力市場等，完成多項政府委托及國網公司科研項目，以第一作者在IEEE匯刊、Applied Energy、電力系統(tǒng)自動化、電工技術學報等國內外知名期刊發(fā)表學術論文。
團隊簡介：企業(yè)戰(zhàn)略研究所（以下簡稱戰(zhàn)略所）成立于2009年，原名為企業(yè)戰(zhàn)略與管理咨詢研究所，2010年12月單獨設立企業(yè)戰(zhàn)略研究所，是國網能源院核心研究所之一。經過多年實踐和積累，在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、體制改革與電力市場、企業(yè)國際化發(fā)展等領域已形成顯著優(yōu)勢，培養(yǎng)造就了一支專業(yè)素質高、研究能力強的研究咨詢隊伍。戰(zhàn)略所內設企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃研究室、改革與市場研究室、國際化發(fā)展研究室，共有32名員工，平均年齡32歲，其中博士27人，碩士5人，具有高級職稱12人，國家電網公司優(yōu)秀專家人才后備3人，是一只充滿活力、善于思考、凝聚力強的團隊。曾獲得“2010年度國家電網公司先進黨支部”、“2011-2012年度國家電網公司科技工作先進集體”、“2018年度國家電網有限公司先進班組”、國網能源院“2011-2017年度先進集體”以及“課題攻關黨員先鋒團隊”等稱號。2016年，設立“馬莉勞模創(chuàng)新工作室”。
