中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：過(guò)去一年中，一連串有關(guān)電力存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展前景的新聞?wù)痼@業(yè)界，這些新聞分別來(lái)自美國(guó)能源部(DOE)和特斯拉汽車(chē)。2014年4月21日，美國(guó)能源部發(fā)布“四年能源審查”第一部分，其主要內(nèi)容是改善國(guó)家的能源基礎(chǔ)設(shè)施，其中特別指出了“能源傳輸、存儲(chǔ)和分配?！蓖?月30日，特斯拉首席執(zhí)行官艾倫?馬斯克宣布了公司的兩項(xiàng)新業(yè)務(wù)：一是能源墻—可以反復(fù)充電的家用鋰離子電池(容量為10千瓦時(shí)或7千瓦時(shí))；而是電源組—供電網(wǎng)使用的電池（容量為100千瓦時(shí)）。
以上2個(gè)新聞只是去年一系列讓人眼花繚亂的規(guī)劃、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、報(bào)告和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的一小部分。這些充分說(shuō)明電力存儲(chǔ)是電力行業(yè)無(wú)可爭(zhēng)辯的重要事件。美國(guó)能源信息署近日表示，過(guò)去五年，美國(guó)非水電存儲(chǔ)容量翻了一番，達(dá)到 350兆瓦。綠色技術(shù)媒體和電力存儲(chǔ)協(xié)會(huì)發(fā)布的一份報(bào)告估計(jì)，2014年美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)比上年增長(zhǎng)了40%，增加值為62兆瓦，并預(yù)測(cè)2015年增加值將為220兆瓦。儲(chǔ)能市場(chǎng)的增長(zhǎng)并不僅限于美國(guó)：劍橋能源研究協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2022年全球可用于電網(wǎng)的儲(chǔ)能將達(dá)到40GW。
一、電力存儲(chǔ)的好處
與圍繞電價(jià)扣減和屋頂太陽(yáng)能的討論不同，電力存儲(chǔ)很少引起爭(zhēng)議。原因顯而易見(jiàn)—電力存儲(chǔ)為整個(gè)電網(wǎng)提供了諸多好處。在布魯金斯學(xué)會(huì)已經(jīng)進(jìn)行的研究中，來(lái)自不同部門(mén)的相關(guān)各方把存儲(chǔ)描述為“零排放能力”、“時(shí)間價(jià)值”的來(lái)源，以及“一個(gè)讓間歇性資源更有價(jià)值的偉大方式。”事實(shí)上，電力存儲(chǔ)有助于整個(gè)電力系統(tǒng)更有效地運(yùn)行以及為大家提供一些東西：
1.從大規(guī)模輸送角度，它可以提供輔助服務(wù)，如頻率調(diào)節(jié)；
2.在發(fā)電領(lǐng)域，它有助于整合不穩(wěn)定的可再生能源供應(yīng)；
3.在傳輸過(guò)程中，它可以緩解擁堵；
4.在分配中，它可以提供峰值容量支持；
5.在客戶(hù)端，它可以提供后備電源和儲(chǔ)存多余的現(xiàn)場(chǎng)能源發(fā)電。
隨著屋頂太陽(yáng)能的廣泛使用，用戶(hù)對(duì)家用太陽(yáng)能與電力存儲(chǔ)的混合計(jì)量表現(xiàn)出極大的熱情。太陽(yáng)能城市公司與特拉斯合作提供了一個(gè)屋頂太陽(yáng)能和電池產(chǎn)品包；Sungevity公司與Sonnenbatterie公司也將合作提供太陽(yáng)能加電池的集成系統(tǒng)。華爾街也意識(shí)到到太陽(yáng)能加電池的市場(chǎng)潛力。2014年5月，巴克萊銀行稱(chēng)“我們認(rèn)為分布式太陽(yáng)能和住宅級(jí)電力存儲(chǔ)的成本下降趨勢(shì)可能會(huì)影響現(xiàn)在的市場(chǎng)情況?！?014年8月瑞士銀行集團(tuán)表示：“太陽(yáng)能系統(tǒng)和電池將成為電力系統(tǒng)的顛覆性技術(shù)。”
二、一個(gè)新興的儲(chǔ)能市場(chǎng)
對(duì)于儲(chǔ)能的熱情已延伸到公用事業(yè)領(lǐng)域。在最近的一次實(shí)用深度調(diào)查中，公用事業(yè)公司的高管們被要求選擇他們應(yīng)該投資的三大技術(shù)。他們中的大多數(shù)人選擇了儲(chǔ)能技術(shù)。原因顯而易見(jiàn)：儲(chǔ)能的好處在于有助于公用事業(yè)提高可再生能源發(fā)電，整合客戶(hù)場(chǎng)所的分布式發(fā)電，管理峰值負(fù)載等。事實(shí)上，正如電力存儲(chǔ)協(xié)會(huì)政策主管凱瑟琳·漢密爾頓最近在約翰霍普金斯大學(xué)主持的有關(guān)儲(chǔ)能的對(duì)話(huà)中指出，美國(guó)2014年電力存儲(chǔ)總?cè)萘恐校?0%在公共事業(yè)領(lǐng)域，10%在客戶(hù)端 (后者大多數(shù)在商業(yè)部門(mén))。
推動(dòng)新興儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展的是相互關(guān)聯(lián)的政策因素和儲(chǔ)能系統(tǒng)（特別是電池）成本的下降。
首先，在州和聯(lián)邦層面，我們看到越來(lái)越多的扶持政策和法規(guī)出臺(tái)。漢密爾頓解釋說(shuō)，關(guān)于儲(chǔ)能的主要支持政策有：增加不穩(wěn)定可再生能源發(fā)電、彈性解決需要、電網(wǎng)創(chuàng)新、美國(guó)環(huán)保署的清潔能源計(jì)劃(CPP)。關(guān)于清潔能源計(jì)劃，在接下來(lái)的15年中，除了降低化石燃料的發(fā)電量，需要400億瓦的峰容量—電力存儲(chǔ)為實(shí)現(xiàn)以上峰容量將發(fā)揮巨大作用。
主要政策措施的例子，包括加州在A.B. 2514號(hào)令的授權(quán)下，到2020年政府從三個(gè)投資者擁有的公用事業(yè)中采購(gòu)1.3兆瓦電力。此外，夏威夷、紐約和新澤西也積極推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。聯(lián)邦能源管理委員會(huì)(FERC)755號(hào)令號(hào)召?lài)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織允許儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，專(zhuān)門(mén)提供頻率調(diào)節(jié)服務(wù)。
其次，儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本也在下降。據(jù)一項(xiàng)研究估算，電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池組的成本在2007年和2014年間每年下降8%。美國(guó)電力研究協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2022年鋰離子電池的價(jià)格會(huì)是2010年價(jià)格的四分之一。
這些政策和技術(shù)趨勢(shì)正在影響著市場(chǎng)，2014年11月的兩大公告足以說(shuō)明這一點(diǎn)。南加州愛(ài)迪生公司(SCE)公布了其采購(gòu)訂單—設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)資源組合來(lái)取代退役的圣奧諾弗雷核電站和幾個(gè)大型天然氣發(fā)電站，儲(chǔ)能能力達(dá)260MW。德州最大的輸電和配電公司—昂課公司宣布計(jì)劃在電力存儲(chǔ)方面投資50億美元以上。
三、電力存儲(chǔ)面臨的挑戰(zhàn)
然而，電力存儲(chǔ)也面臨著重要挑戰(zhàn)。首先，電池存儲(chǔ)成本居高不下。拉扎德公司最近的平準(zhǔn)化電力成本分析表明，電池存儲(chǔ)成本雖然有所下降，但仍遠(yuǎn)高于其他技術(shù)。成本問(wèn)題不僅在于電池本身。正如羅仕證券清潔技術(shù)分析師克雷格·歐文在約翰霍普金斯大學(xué)討論會(huì)上強(qiáng)調(diào)的，降低基礎(chǔ)支持設(shè)施的成本—譬如冷卻系統(tǒng)（特別是大的兆瓦規(guī)模）和逆變器是成本整體下降的關(guān)鍵。他補(bǔ)充說(shuō)，還有一些其他需要改進(jìn)的方面，如開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)的場(chǎng)地規(guī)范方法，對(duì)買(mǎi)家就特定供應(yīng)商提出的技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)。
此外，過(guò)去20年的重要經(jīng)驗(yàn)之一是“你必須有自己的供應(yīng)鏈?！痹谶@方面，特斯拉與松下合作投資20億美元建設(shè)的超級(jí)鋰電池工廠每年可以為50萬(wàn)輛車(chē)提供足夠的鋰電池，這可能會(huì)有助于降低電池成本。歐文認(rèn)為，相對(duì)于其他電池45-50美分/瓦時(shí)的成本，如今在特斯拉的S型成本中85千瓦時(shí)電池的成本約為25美分/瓦時(shí)。特斯拉的目標(biāo)是把成本降至10美分/瓦時(shí)，這將有助于降低全球鋰電池成本，但它會(huì)影響其他化學(xué)電池的競(jìng)爭(zhēng)力。此外，特斯拉的商業(yè)模式中還有一些其他需要解決的問(wèn)題，尤其是在住宅區(qū)充電成本方面。
其次，需要支持性的政策和監(jiān)管框架協(xié)助創(chuàng)造市場(chǎng)。PJM公司的例子能說(shuō)明問(wèn)題。美國(guó)去年部署的62兆瓦儲(chǔ)能中，三分之二在PJM公司負(fù)責(zé)的范圍內(nèi)。事實(shí)上，在聯(lián)邦能源管理委員會(huì)的755號(hào)令的推動(dòng)下，在使用規(guī)模方面，最大的市場(chǎng)是PJM公司負(fù)責(zé)的地區(qū)。PJM高級(jí)商務(wù)解決方案分析師斯科特·貝克說(shuō)，目前PJM市場(chǎng)有100兆瓦儲(chǔ)能，另有 500兆瓦可用，這表明“這個(gè)市場(chǎng)顯然沒(méi)有放緩” 。但是，總的來(lái)說(shuō)，輔助服務(wù)批發(fā)市場(chǎng)很小，貝克稱(chēng)其為“證明儲(chǔ)能能力的起點(diǎn)，有待批發(fā)市場(chǎng)的發(fā)展” 。
然而，儲(chǔ)能供應(yīng)商參與批發(fā)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)之一是收入不穩(wěn)定。索尼電腦娛樂(lè)公司最近采購(gòu)的260兆瓦電力存儲(chǔ)改變了這一情形。愛(ài)依斯電力公司儲(chǔ)能項(xiàng)目市場(chǎng)分析主管科琳·呂肯說(shuō)，該公司在PJM市場(chǎng)中不僅是一個(gè)商人，而且已獲得競(jìng)爭(zhēng)性采購(gòu)電力購(gòu)買(mǎi)協(xié)議（PPA），可以靈活提供儲(chǔ)能容量：索尼電腦娛樂(lè)就是購(gòu)買(mǎi)了愛(ài)依斯電力公司在西部洛杉磯盆地的100兆瓦電池儲(chǔ)能。這項(xiàng)收入遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)在PJM投標(biāo)輔助服務(wù)的收入。
第三，制定正確的政策和監(jiān)管框架需要理清電力存儲(chǔ)在不同應(yīng)用中的貨幣價(jià)值。最大的挑戰(zhàn)是，儲(chǔ)能的靈活性—它可以提供的服務(wù)—很難適用現(xiàn)有監(jiān)管規(guī)則。正如愛(ài)依斯電力公司的呂肯強(qiáng)調(diào)：“為充分利用能源存儲(chǔ)的價(jià)值，你需要打破從收入來(lái)源看市場(chǎng)的觀念，要能夠?yàn)榭蛻?hù)的不同需要提供便利服務(wù)?！甭?lián)邦能源管理委員會(huì)能源政策和創(chuàng)新中心代理主任阿尼·奎因也贊同這個(gè)觀點(diǎn)，他說(shuō)：“我們需要從儲(chǔ)能適合什么領(lǐng)域的問(wèn)題向是否它是正確的解決方案轉(zhuǎn)換。”這方面已有所進(jìn)步。奎因相信：“批發(fā)市場(chǎng)朝著需求為主發(fā)展，在這里我們明確想要的服務(wù)，然后支付?！?
四、電力存儲(chǔ)接下來(lái)會(huì)怎么樣?
總之，在公用事業(yè)和消費(fèi)者客戶(hù)端上，能量存儲(chǔ)均有著巨大潛力。成本需要下降，但長(zhǎng)期的發(fā)展軌跡表明這將實(shí)現(xiàn)；激勵(lì)儲(chǔ)能的政策法規(guī)需要繼續(xù)實(shí)施以刺激市場(chǎng)發(fā)展。美國(guó)能源部四年一次的能源評(píng)估邁出了正確的一步，提倡建立“一個(gè)推動(dòng)電力存儲(chǔ)發(fā)展的策略框架” 。
短期內(nèi)，很可能電力存儲(chǔ)的大部分市場(chǎng)和未來(lái)布局將集中在電網(wǎng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)如PJM公司，但索尼電腦娛樂(lè)的采購(gòu)?fù)宫F(xiàn)了政策和監(jiān)管對(duì)促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)性購(gòu)電協(xié)議的影響。此外，加州的投資者根據(jù)國(guó)家授權(quán)已啟動(dòng)了第一輪儲(chǔ)能拍賣(mài)，在今年秋天最終的項(xiàng)目選擇將提交加州公用事業(yè)委員會(huì)批準(zhǔn)。
長(zhǎng)期看來(lái)，在客戶(hù)端太陽(yáng)能加儲(chǔ)能會(huì)越來(lái)越經(jīng)濟(jì)。事實(shí)上，如電力存儲(chǔ)協(xié)會(huì)的漢密爾頓所說(shuō)，住宅儲(chǔ)能市場(chǎng)的三大區(qū)域是加州，亞利桑那州和夏威夷，他們的共同點(diǎn)是擁有很多太陽(yáng)能。但在選定的市場(chǎng)之外，住宅用級(jí)別的儲(chǔ)能系統(tǒng)，如特斯拉的電源組，在未來(lái)5至10年不可能帶來(lái)電網(wǎng)的巨變。但重點(diǎn)是，特斯拉的通告和最近的其他消息是令人興奮的，因?yàn)樗@示了一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步和潛力，而這項(xiàng)技術(shù)將為電網(wǎng)提供多種應(yīng)用和益處，惠及你我。
譯自：5月8日美國(guó)www.brookings.edu編譯：工業(yè)和信息化部國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作中心 宋曉明 朱占鋒
