分布式太陽(yáng)能與儲(chǔ)能技術(shù)在減少溫室氣體排放、提升電網(wǎng)靈活性,及改善獲取能源便利性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。一系列動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)將逐漸決定分布式太陽(yáng)能及儲(chǔ)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,及是否可以可以實(shí)現(xiàn)其潛在價(jià)值。本研究報(bào)告的主要發(fā)現(xiàn)包括以下幾個(gè)方面:
分布式太陽(yáng)能與儲(chǔ)能技術(shù)結(jié)合的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)
太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)。太陽(yáng)能發(fā)電可實(shí)現(xiàn)零碳排,且沒(méi)有附加成本。儲(chǔ)能技術(shù)可提供備用電源、調(diào)頻和其他電網(wǎng)服務(wù)。將二者結(jié)合可獲得進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì),尤其是可以實(shí)現(xiàn)夜間的持續(xù)供電,增加可用發(fā)電時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)出,提高電網(wǎng)靈活性。
在分布式社區(qū)和屋頂系統(tǒng)中,太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合還可以減少配電網(wǎng)壓力,推遲或減少基礎(chǔ)設(shè)施投資。在宏觀層面上,儲(chǔ)能和太陽(yáng)能發(fā)電可在無(wú)需做出重大改變的情況下提高太陽(yáng)能設(shè)施普及率,從而減少碳排放。儲(chǔ)能技術(shù)和太陽(yáng)能發(fā)電相結(jié)合,也可以作為新興市場(chǎng)電氣化的快速通道。
成熟市場(chǎng)和新興市場(chǎng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)光伏和儲(chǔ)能相結(jié)合的不同途徑
在成熟市場(chǎng),分布式太陽(yáng)能發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)結(jié)合的主要驅(qū)動(dòng)因素是節(jié)約成本和減少對(duì)電網(wǎng)的依賴(lài)性。從成本角度看,消費(fèi)者或社區(qū)投資該技術(shù)的主要?jiǎng)恿κ菧p少電費(fèi)支出。光伏發(fā)電是領(lǐng)先技術(shù),而通過(guò)儲(chǔ)能可以增加太陽(yáng)能發(fā)電的利用率,從而增加經(jīng)濟(jì)利益。
在新興市場(chǎng),這兩種技術(shù)相結(jié)合的主要?jiǎng)恿κ墙鉀Q電網(wǎng)供電的不穩(wěn)定性問(wèn)題。消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)儲(chǔ)能系統(tǒng)后,就可以享受不間斷的電力。太陽(yáng)能發(fā)電可以支持儲(chǔ)能系統(tǒng)延長(zhǎng)供電時(shí)間,進(jìn)一步提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值。
這兩種技術(shù)發(fā)展的不平衡性已非常明顯。德國(guó)、日本和美國(guó)的部分地區(qū)出于經(jīng)濟(jì)方面的考量,已經(jīng)迅速采用了屋頂光伏系統(tǒng),但在大多數(shù)情況下都沒(méi)有配備儲(chǔ)能系統(tǒng)。而印度則已建立成熟的鉛酸蓄電池供應(yīng)鏈,幫助最終用戶在沒(méi)有太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的情況下解決供電不穩(wěn)定的問(wèn)題。
監(jiān)管機(jī)制既是屋頂太陽(yáng)能和儲(chǔ)能的障礙,又是推動(dòng)因素
如果市場(chǎng)要在未來(lái)實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng),則必須解決導(dǎo)致市場(chǎng)對(duì)太陽(yáng)能和儲(chǔ)能存有偏見(jiàn)的法規(guī)監(jiān)管障礙,如電網(wǎng)接入費(fèi)、缺乏為非電廠項(xiàng)目提供的售電機(jī)制,以及分布式發(fā)電的自消費(fèi)稅等。凈用電計(jì)量扣減法是個(gè)值得研究的案例,雖然它有力促進(jìn)了分布式太陽(yáng)能技術(shù)的采用,但也降低了儲(chǔ)能技術(shù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。
儲(chǔ)能成本是比太陽(yáng)能成本更重要的瓶頸
太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)成本在過(guò)去二十年已大幅下降,并將繼續(xù)下降。與此同時(shí),在住宅光伏設(shè)施安裝總成本中,勞動(dòng)力和法規(guī)監(jiān)管帶來(lái)的成本比重越來(lái)越大。在儲(chǔ)能方面,是否能夠降低成本就不那么確定了,因?yàn)殡姵乇旧淼募夹g(shù)成本大于勞動(dòng)力成本。
彭博新能源財(cái)經(jīng)有關(guān)“儲(chǔ)能能力翻一番,成本下降15%”的預(yù)估也僅是基于短短幾年的經(jīng)驗(yàn)而得,因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)電池上市也僅僅是不久之前的事情。如果太陽(yáng)能與儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合要成為成熟市場(chǎng)和新興市場(chǎng)的一個(gè)可行的選擇,儲(chǔ)能技術(shù)仍需大幅降低成本。
全球電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)可塑造太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合的未來(lái)
鋰離子電池正成為可與太陽(yáng)能互補(bǔ)的全球領(lǐng)先儲(chǔ)能技術(shù),但鋰電池要實(shí)現(xiàn)成本下降,仍需擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。這其中主要的推動(dòng)因素就是電動(dòng)汽車(chē)的增加,而電動(dòng)車(chē)通常使用鋰電池。汽車(chē)電池在全球鋰電池市場(chǎng)的占比不斷增加,但目前增速尚不清楚。如果貿(mào)易壁壘導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)零散化,則規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)也會(huì)相應(yīng)減少。
太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合并不是唯一的選擇
雖然儲(chǔ)能技術(shù)可以提高太陽(yáng)能的總體價(jià)值,但其并不是唯一。其他的選擇包括提高可再生能源預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性、改善需求響應(yīng)能力和增加柔性載荷、蓄熱技術(shù)和電能轉(zhuǎn)氣等新興技術(shù)。最值得注意的是,價(jià)格低廉的天然氣可以提供低成本且高度靈活的電力,作為太陽(yáng)能的補(bǔ)充,而這降低了儲(chǔ)能技術(shù)的吸引力。在新興市場(chǎng),通過(guò)使用價(jià)格較低的煤炭生產(chǎn)部分電力,以提高電網(wǎng)的可靠性,也可能削弱分布式太陽(yáng)能與儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合的價(jià)值。
日本和德國(guó)是發(fā)展分布式太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)的先行者
日本和德國(guó)電價(jià)較高,且獲得了更多的法規(guī)支持,因而建立了太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合的早期市場(chǎng),由此帶來(lái)的創(chuàng)新將使全球受益。日本擁有規(guī)模巨大的電池制造業(yè),并且該產(chǎn)業(yè)將隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的擴(kuò)張而繼續(xù)發(fā)展。
德國(guó)則出現(xiàn)了太陽(yáng)能結(jié)合儲(chǔ)能技術(shù)的業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新,比如消費(fèi)者可出租一部分電力儲(chǔ)能設(shè)施給電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商,以及StromBank等電力公司建立社區(qū)儲(chǔ)能項(xiàng)目,以支持屋頂太陽(yáng)能的發(fā)展。作為先行者,這兩個(gè)國(guó)家也承擔(dān)了一些負(fù)面的影響,它們所取得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),最終可以使其他國(guó)家獲得裨益。
美國(guó)市場(chǎng)比較分散,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合可能會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位
加利福尼亞和夏威夷現(xiàn)在擁有世界上最高的太陽(yáng)能普及率,但美國(guó)太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合所面臨的直接障礙在于持續(xù)走低的天然氣價(jià)格,也就是低廉的發(fā)電成本。盡管如此,美國(guó)的初創(chuàng)公司已經(jīng)著手發(fā)展復(fù)雜的分布式太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)結(jié)合機(jī)制,特斯拉等公司也利用電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能技術(shù)之間的聯(lián)系,于最近推出了PowerWall住宅電池系統(tǒng)。
中國(guó)正在優(yōu)先發(fā)展發(fā)電廠規(guī)模的太陽(yáng)能項(xiàng)目,但分布式太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合仍有發(fā)展空間
中國(guó)目前正在起草其“十三五”計(jì)劃,最新的指導(dǎo)文件顯示,盡管?chē)?guó)家支持分布式太陽(yáng)能設(shè)施的發(fā)展,但目前儲(chǔ)能技術(shù)的重點(diǎn)仍是確保大規(guī)模儲(chǔ)能的可靠性。如果屋頂和社區(qū)太陽(yáng)能發(fā)電以及儲(chǔ)能技術(shù)在中國(guó)獲得進(jìn)一步發(fā)展,將會(huì)始于電價(jià)最高的商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域。
印度已準(zhǔn)備好成為領(lǐng)導(dǎo)者,但仍面臨著潛在的障礙
印度已經(jīng)有越來(lái)越多的鉛酸電池企業(yè)致力于解決電網(wǎng)供電不穩(wěn)定問(wèn)題,并準(zhǔn)備將良好的國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到國(guó)外市場(chǎng)。然而隨著電力行業(yè)和監(jiān)管法規(guī)的發(fā)展,中央政府和各邦政府需要實(shí)施有力政策,確保國(guó)有企業(yè)和私營(yíng)部門(mén)能夠建立能夠盈利、并且可持續(xù)的商業(yè)模式,這一點(diǎn)至關(guān)重要。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和品質(zhì)保證也將有助于支持分布式太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)方面的投資。
行業(yè)和政策制定者需要從現(xiàn)在開(kāi)始著手解決未來(lái)可能出現(xiàn)的問(wèn)題
太陽(yáng)能和儲(chǔ)能相結(jié)合目前面臨的最緊迫的問(wèn)題,就是儲(chǔ)能技術(shù)成本高,以及法規(guī)監(jiān)管方面的障礙,但其他問(wèn)題形成規(guī)模后,也可能會(huì)影響市場(chǎng)的發(fā)展,特別是在我們沒(méi)有事先預(yù)料到并做好準(zhǔn)備的情況下。
現(xiàn)階段能夠預(yù)見(jiàn)到的問(wèn)題包括:因安裝質(zhì)量低而影響聲譽(yù)(建議通過(guò)建立行業(yè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),并實(shí)行認(rèn)證制度解決問(wèn)題),電網(wǎng)集成不佳而導(dǎo)致的監(jiān)管政策反復(fù)(建議通過(guò)持續(xù)投資試點(diǎn)項(xiàng)目、廣泛分享最佳實(shí)踐知識(shí)來(lái)應(yīng)對(duì)),缺乏技術(shù)熟練的勞動(dòng)力(建議進(jìn)行安裝人員和工程師培訓(xùn)計(jì)劃),以及網(wǎng)絡(luò)攻擊等威脅(建議與IT產(chǎn)業(yè)建立聯(lián)盟,加強(qiáng)電網(wǎng)集成方面的合作)。
貿(mào)易壁壘和供應(yīng)鏈的不連續(xù),也可能阻礙這一領(lǐng)域的發(fā)展,需要減少材料依賴(lài)性,并推動(dòng)替代化學(xué)品研究,以確保技術(shù)成本持續(xù)下降。




