中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在2020年爆發(fā)的冠狀病毒疫情使很多國家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)陷入停頓，但儲(chǔ)能行業(yè)沒有受到太大的影響。而美國在2020年的儲(chǔ)能部署量仍創(chuàng)造了新紀(jì)錄。美國越來越多的住宅用戶部署太陽能+儲(chǔ)能系統(tǒng)，這有助于住宅用戶更好地利用住宅太陽能發(fā)電設(shè)施并在停電期間保持電力供應(yīng)。美國電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署量達(dá)到了新高，其中包括LS Power公司完成了全球規(guī)模最大的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)部署，為加利福尼亞州解決夏季電力短缺的問題提供幫助。
就在幾年前，儲(chǔ)能市場還只是一個(gè)小眾市場，部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)量很少。而如今，全球各地的公用事業(yè)公司都在積極部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)來解決電網(wǎng)面臨問題，并在規(guī)劃部署更多的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
以下是回顧美國2020年儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的備忘清單，美國2020年儲(chǔ)能行業(yè)的動(dòng)蕩和發(fā)展將列入其清單中。
儲(chǔ)能部署規(guī)模前所未有
2020年無疑成為美國儲(chǔ)能行業(yè)有史以來電池儲(chǔ)能部署量最高的一年。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司日前發(fā)布的一份《2020年儲(chǔ)能監(jiān)測》報(bào)告，美國電池儲(chǔ)能市場規(guī)模首次突破10億美元大關(guān)，裝機(jī)容量超過1GW。與2019年相比，其整體裝機(jī)容量翻了一番。
實(shí)際上，這意味著更多的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)太陽能發(fā)電設(shè)施的電力，否則可能會(huì)浪費(fèi)掉。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以滿足峰值期間電力需求，并且不會(huì)像天然氣發(fā)電設(shè)施排放溫室氣體。
大部分新增儲(chǔ)能容量來自加利福尼亞州。在加利福尼亞州，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是滿足峰值需求的必不可少的能源（天然氣發(fā)電廠總體上仍占主導(dǎo)地位，但該州并未建造新的天然氣發(fā)電廠）。 LS Power公司在2020年季部署了美國規(guī)模最大的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，其Gateway電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的規(guī)模為250MW/250MWh。此外，該州正在部署幾個(gè)類似規(guī)模的大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。
雖然美國其他州還沒有趕上加州儲(chǔ)能部署的步伐，但是德克薩斯州正在部署幾個(gè)裝機(jī)容量為100MW電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。直到最近，競爭激烈的德州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）市場還使儲(chǔ)能開發(fā)商望而卻步，他們通常在部署儲(chǔ)能系統(tǒng)之前先與公用事業(yè)公司簽訂可靠的電力采購協(xié)議。截止到今年，包括Broad Power、Key Capture Energy和Enel Green Power在內(nèi)的開發(fā)商計(jì)劃在德克薩斯州部署多個(gè)大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。一系列的市場活動(dòng)表明，即使在競爭激烈的市場中，儲(chǔ)能技術(shù)也變得引人注目，而這些市場并沒有對儲(chǔ)能部署提供大量補(bǔ)貼。
電池儲(chǔ)能廠商必須重視消防安全
2020年，電池儲(chǔ)能行業(yè)努力應(yīng)對APS公司在亞利桑那州運(yùn)營的McMicken電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在2019年發(fā)生的電池起火并爆炸的不良后果，此次事件造成鳳凰城的四名消防員受傷。
該事件的主要原因直到2020年夏天才發(fā)布調(diào)查結(jié)果。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，電池故障導(dǎo)致熱失控，并且儲(chǔ)能設(shè)施中安裝的消防設(shè)施難以阻止火勢在電池架之間的蔓延。并且缺乏通風(fēng)設(shè)備，集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部積聚大量危險(xiǎn)氣體，為爆炸創(chuàng)造了條件，直到消防人員開門之后發(fā)生爆炸。
研究結(jié)果表明，幾年前被認(rèn)為是比較先進(jìn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)際上存在一些安全缺陷。但是儲(chǔ)能系統(tǒng)提供商并沒有等到調(diào)查結(jié)果發(fā)布后才解決這個(gè)問題。主要的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商已經(jīng)轉(zhuǎn)向更安全的設(shè)計(jì)，其中包括通風(fēng)和基于機(jī)柜的外殼，以防止火勢蔓延。
在美國拉斯維加斯的近3萬個(gè)消防部門中，分享電池消防安全的重要信息仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。拉斯維加斯州一名資深消防隊(duì)員Richard Birt對其所在消防部門1000多名消防隊(duì)員進(jìn)行了關(guān)于如何處理太陽能+儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)的安全培訓(xùn)，以便其經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)得以推廣幫助拯救生命。
有一些儲(chǔ)能集成商采用磷酸鐵鋰電池（LFP）構(gòu)建電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，以替代市場主流的鎳錳鈷三元鋰離子電池（NMC）。Sonnen公司、SimplipPhi Power公司和Blue Planet Energy等公司表示，這是住宅電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的正確選擇。而磷酸鐵鋰（LFP）電池在大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署中取得進(jìn)展。調(diào)研機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司預(yù)測，在未來十年中，磷酸鐵鋰電池（LFP）可以替代主流的鎳錳鈷三元鋰離子電池（NMC）構(gòu)建電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)。
保證電池儲(chǔ)能安全的另一種方法是設(shè)計(jì)在電池失效的情況下防止熱量擴(kuò)散的外殼。初創(chuàng)廠商Cadenza Innovation公司從事此工作已有多年，最近該公司在紐約電力管理局總部完成了首次固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)的現(xiàn)場測試。
為APS公司的McMicken電池儲(chǔ)能系統(tǒng)提供電池產(chǎn)品的LG Chem公司對調(diào)查報(bào)告中指出電池故障引發(fā)問題的結(jié)論提出異議。在2020年的下半年，由于對LG Chem公司電池安全性的擔(dān)憂，通用汽車和現(xiàn)代汽車分別召回了約7萬輛電動(dòng)汽車，而LG Chem公司也召回了部分住宅電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
LG Chem公司獲得了行業(yè)領(lǐng)先儲(chǔ)能開發(fā)商的信任，例如，該公司為美國規(guī)模最大的一個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)Gateway電池儲(chǔ)能項(xiàng)目提供了電池產(chǎn)品，但召回行動(dòng)并沒有解決鋰離子電池安全問題。期望新興的電池制造商能夠解決安全問題。
美國新一屆政府的能源政策將有利于儲(chǔ)能部署
在特朗普擔(dān)任總統(tǒng)期間，美國儲(chǔ)能行業(yè)仍在前所未有地加快發(fā)展，其實(shí)無論誰在美國總統(tǒng)大選中獲勝，美國儲(chǔ)能部署量都會(huì)繼續(xù)增長。
但是喬·拜登（Joe Biden）最終在大選中獲勝，而他也公開表示支持部署更多的儲(chǔ)能系統(tǒng)。這與他通過投資清潔能源來重啟冠狀病毒疫情重創(chuàng)的經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略相吻合。
不過，美國國會(huì)在圣誕節(jié)前通過了一項(xiàng)激勵(lì)計(jì)劃，其中包括可再生能源稅收抵免的延期以及用于能源研究與開發(fā)的350億美元資助，其中包括一些針對儲(chǔ)能部署的計(jì)劃。
美國新一屆政府將采取哪些具體行動(dòng)以幫助儲(chǔ)能部署還有待觀察。美國儲(chǔ)能行業(yè)組織希望獨(dú)立部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)獲得稅收抵免，但也希望獲得美國行政部門的支持，例如關(guān)稅減免，以及在美國能源采購中包括儲(chǔ)能系統(tǒng)。
拜登選擇前密歇根州州長Jennifer Granholm擔(dān)任美國能源部部長，這預(yù)示著將有利于儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展。在2008年經(jīng)濟(jì)衰退之后，Granholm對密歇根州的經(jīng)濟(jì)增長方向進(jìn)行了戰(zhàn)略分析之后并得出結(jié)論，電動(dòng)汽車制造業(yè)是工業(yè)增長的重中之重。美國能源部可能會(huì)實(shí)施一些明智的投資，也許將為儲(chǔ)能部署提供更多的激勵(lì)。
虛擬發(fā)電廠發(fā)展取得長足進(jìn)步
盡管電廠開發(fā)商建設(shè)電力設(shè)施的規(guī)模比以往任何時(shí)候都更大，但小型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署也取得了長足的進(jìn)步。
小型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)連接到分布式可控電網(wǎng)（稱為虛擬發(fā)電廠）中，它們通過協(xié)調(diào)多個(gè)地點(diǎn)的大量住宅太陽能+儲(chǔ)能設(shè)備提供電力。人們對這一模式提出了幾個(gè)問題，例如，這和一些大型中央發(fā)電廠一樣有效嗎？住宅用戶參與其中需要提供多少激勵(lì)？能否在合適的地區(qū)部署足夠的住宅太陽能+儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)建虛擬發(fā)電廠，并且在多年的運(yùn)營中仍然獲利？
一些行業(yè)廠商正在探索回答這些問題的確切答案。行業(yè)領(lǐng)先的住宅太陽能安裝商Sunrun公司迄今為止已經(jīng)安裝了13,000多個(gè)住宅電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，并在美國各州部署更多的太陽能+儲(chǔ)能產(chǎn)品。
2020年夏季，Sunrun公司與南加州愛迪生電力公司的客戶服務(wù)部門建立了合作伙伴關(guān)系，以研究虛擬發(fā)電廠部署在洛杉磯地區(qū)的價(jià)值。而在幾個(gè)月后，Sunrun公司就與該公用事業(yè)公司簽訂了一份合同。Sunrun公司還與南加州愛迪生電力公司的子公司Orange＆Rockland公司簽訂部署了300戶住宅太陽能+儲(chǔ)能系統(tǒng)的示范項(xiàng)目。
公用事業(yè)公司也對虛擬發(fā)電廠發(fā)展愿景提出了要求。俄勒岡州公用事業(yè)廠商波特蘭通用電氣公司在2020年夏天推出了自己的525套住宅太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的部署計(jì)劃。佛蒙特州的Green Mountain Power公司多年來致力于開發(fā)和部署虛擬發(fā)電廠，如今該公司可以控制和調(diào)度住宅用戶部署的2567個(gè)Powerwall電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，每年在滿足峰值電力需求方面可節(jié)省數(shù)百萬美元的成本，同時(shí)還可以幫助客戶在停電期間保持電力供應(yīng)用。該公司還在2020年夏季確定了其住宅電池儲(chǔ)能系統(tǒng)部署計(jì)劃，以確保其在未來幾年中的部署量得以繼續(xù)增長。
電池聚合初創(chuàng)廠商Swell Energy公司在2020年表現(xiàn)出色，該公司從Ares 投資管理公司籌集了4.5億美元資金，用于部署1.4萬個(gè)住宅電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，該公司將履行在南加州和其他地方的公用事業(yè)公司簽署的合同。
該公司部署的住宅電池儲(chǔ)能系統(tǒng)如果以裝機(jī)容量計(jì)算的話，已經(jīng)連續(xù)六個(gè)季度保持了創(chuàng)記錄增長。但是要實(shí)現(xiàn)指數(shù)級式增長，還有很長的路要走。
長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)更加接近商業(yè)化運(yùn)營
長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)近年來得到了能源廠商的關(guān)注，研究機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)未來十年內(nèi)將會(huì)得到的驚人增長。然而，儲(chǔ)能行業(yè)廠商通常面臨的難題是，從理論上來說，將電力存儲(chǔ)數(shù)小時(shí)（即使不是數(shù)天或數(shù)周）已經(jīng)夠用，因此幾乎沒有人愿意為長時(shí)儲(chǔ)能支付費(fèi)用。這種情況在2020年開始發(fā)生變化：加利福尼亞州公用事業(yè)公司監(jiān)管機(jī)構(gòu)規(guī)定，到2026年，該州的能源開發(fā)商需要部署裝機(jī)容量約為1GW的長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。加利福尼亞州的社區(qū)選擇聚合商聯(lián)盟提出了一個(gè)儲(chǔ)能部署提議，計(jì)劃部署的長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)放電時(shí)間可以達(dá)到8個(gè)小時(shí)或更長的時(shí)間。
加州儲(chǔ)能聯(lián)盟最近發(fā)表的一份分析報(bào)告表明，到2045年，加州向清潔能源的過渡將需要部署裝機(jī)容量為45GW或更多的長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，這幾乎相當(dāng)于該州最近的峰值期間的電力需求量。
如果這一切看起來有點(diǎn)遙不可及，可以回想一下，F(xiàn)orm Energy公司在2020年5月簽署一份合同，到2023年為明尼蘇達(dá)州的公用事業(yè)公司建造一個(gè)持續(xù)放電時(shí)間長達(dá)150小時(shí)的“水空氣”儲(chǔ)能系統(tǒng)。而壓縮空氣儲(chǔ)能廠商Highview Power公司在曼徹斯特附近的一家大型發(fā)電廠部署的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目也破土動(dòng)工。很多儲(chǔ)能開發(fā)商認(rèn)為，現(xiàn)在正處于部署兆瓦級長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的市場前沿，這是大規(guī)模生產(chǎn)鋰離子電池獲利的必要前提。
