隨著澳大利亞使用超過 300 萬個屋頂太陽能系統(tǒng)，屋頂太陽能裝機容量將在 2025 年超過煤炭，現(xiàn)在是時候?qū)⒛抗廪D(zhuǎn)向澳大利亞電力系統(tǒng)脫碳的下一個戰(zhàn)場——電池。
澳大利亞在屋頂和大型太陽能電站安裝的太陽能裝機容量規(guī)模如此之大，以至于可再生能源的發(fā)電量通常會在一天中午超過總電力需求。這對于進一步推廣太陽能發(fā)電與電池儲能相結(jié)合是非常重要的。
好消息是，在家庭層面推出的電池儲能有可能為電力消費者帶來更大價值。
它將在電力可靠性和可負擔性方面帶來更大的改進，因為它不僅可以替代發(fā)電站容量，還可以替代昂貴的電網(wǎng)容量。
迄今為止，旨在鼓勵電池使用的政策措施在規(guī)模和時間上都過于有限。因此，它們未能推動對降低成本至關(guān)重要的行業(yè)供應鏈和競爭的有意義的轉(zhuǎn)變。
我們建議對現(xiàn)有的支持屋頂太陽能推廣的主要政策機制——Small-Scale Renewable Energy Scheme (SRES)——進行簡單易行的修改，到2030年可以推動多達 10GW家用電池的推廣。
電池——真正解決可靠性問題的最佳解決方案
我們從聯(lián)邦能源和減排部長Angus Taylor那里聽到了很多關(guān)于煤和天然氣發(fā)電站對可靠性的重要性以及我們必須改革電力市場，更加重視可靠性的說法。
但如果我告訴您，他們對可靠性的解決方案只處理了0.3%的歷史停電原因，會怎么樣？
發(fā)電能力不足僅導致了國家電力部門停電的一小部分。相反，95.6% 的原因是為家庭和企業(yè)供電的電力線出現(xiàn)問題，而不是發(fā)電站本身。
有一種技術(shù)選擇可以幫助我們解決 95.6% 的可靠性問題，同時還可以幫助而不是阻礙我們減少排放。它被稱為家用電池系統(tǒng)。
雖然目前市場上并非所有電池系統(tǒng)都能在電力中斷時為家庭供電，但大多數(shù)都可以通過正確的逆變器來實現(xiàn)。
電池和電力可負擔性的主要角色——網(wǎng)絡
我們還從Taylor部長那里聽到了很多關(guān)于確?？韶摀娏闹匾裕壳暗默F(xiàn)實是家用電池系統(tǒng)價格昂貴。
然而，就像太陽能電池板、計算設備和一系列其他電子設備一樣，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，電池系統(tǒng)的成本預計將大幅下降。
如果我們真的想為降低電力成本做出貢獻，那么僅僅關(guān)注批發(fā)發(fā)電就會錯失別的很多機會。發(fā)電費用占家庭平均賬單的不到 30%。
同時，從發(fā)電站向人們家中輸送電力的成本約占賬單的一半。零售費用占另外 12%，其余費用與鼓勵采用清潔能源的資助計劃相關(guān)。
如果澳大利亞可以幫助降低電池體驗成本曲線，就像我們對太陽能電池板所做的那樣，它將有助于削減電力線末端成本。
澳大利亞從降低電池成本中獲益最多
澳大利亞可能是發(fā)達國家中從降低家用電池系統(tǒng)成本中獲益最多的國家。
1. 澳大利亞非常適合開發(fā)住宅屋頂系統(tǒng)，因為：高太陽輻射水平；
a.低密度住宅為太陽能系統(tǒng)提供充足的屋頂空間；
b.住宅太陽能系統(tǒng)以及非常高效、低成本的太陽能安裝行業(yè)已經(jīng)非常普及；
2. 高成本的電網(wǎng)配電系統(tǒng)
3. 高成本的天然氣（相對于北美）和氣候非常適合使用熱泵，這使得家庭能源使用完全電氣化具有很高的成本效益。
擴大電池容量對太陽能和減排至關(guān)重要
由于嚴格的物理限制，加速大規(guī)模推出電池的需求也變得緊迫，因此我們可以有效地利用太陽能持續(xù)增長的好處。
這不是配電網(wǎng)絡上所謂的“solar traffic jams”的功能，太陽能的“traffic jam”實際上是配電網(wǎng)絡未能按照澳大利亞1983年引入的 230 伏標準調(diào)整電壓的問題。
相反，問題是太陽能有望在 2025 年之前在相當長的一段時間內(nèi)超過整個電網(wǎng)的總電力需求。
這似乎很難相信，事實上， 3 年前就嘲笑了這個想法。但從那時起，現(xiàn)實是太陽能裝置的發(fā)展速度甚至良好于最樂觀的預測。南澳政府已開始在低需求時期縮減太陽能系統(tǒng)——這將變得更糟，并將成為其他州的常態(tài)。
同時，風電裝機量也保持了相當高的水平。
沿著頂部的深藍色線是 NEM 范圍內(nèi)每天每小時的總耗電量。它下方的彩色堆疊圖代表風能（藍色）、太陽能發(fā)電場（深黃色）和屋頂太陽能系統(tǒng)（淺黃色）的平均小時輸出。
它表明，到 2025 年，風能和太陽能的總產(chǎn)量有望在一年中的第 3 季度和第 4 季度的中午超過幾個小時的總電力需求。
對于第 3 季度，它將在中午 12 點到下午 2 點之間超過總需求，而在第 4 季度，它將在上午 11 點到下午 2 點之間超過總需求。平均的作用在某種程度上簡化了情況，因為風電輸出往往圍繞其平均輸出有很大的變化，但圖表傳達的可再生能源在一天中間席卷市場的總體情況仍然有效。
鑒于 AEMO 有能力在需要時縮減太陽能系統(tǒng)，這不應該給電網(wǎng)帶來技術(shù)問題。但它確實給太陽能的經(jīng)濟吸引力帶來了問題。白天大部分時間的電價將越來越低，由此導致更低的上網(wǎng)電價。
此外，隨著時間的推移，越來越多的太陽能發(fā)電量將被削減和浪費——這種削減可能會在發(fā)電量超過總需求之前影響發(fā)電量，因為仍然需要其他發(fā)電機來維持系統(tǒng)穩(wěn)定性（至少在短期內(nèi)，直到我們開發(fā)出更精妙的工具之前）。
這種發(fā)電量損失將削弱經(jīng)濟吸引力，以及太陽能在替代化石燃料和降低溫室氣體排放方面的有效性。
然而問題是，我們只需要在當天晚些時候轉(zhuǎn)移太陽能發(fā)電兩到四個小時，就可以利用另一個巨大的機會來降低澳大利亞的電力成本并進一步減少排放。
下圖詳細列出了自 2015 年以來新南威爾士州按小時計算的平均電力批發(fā)價格，其中 2021 年紅色線代表今年前 6 個月。
2015 年，由于電力需求下降，加上液化天然氣工廠開始運營之前的低天然氣價格，我們的價格異常低，隨著天然氣價格的大幅上漲以及 Hazelwood 和 Northern Power Stations 的關(guān)閉，到 2018 年價格又大幅上漲。
但隨后大量可再生能源供應的注入降低了深夜/清晨和中午的價格。但是從下午 4 點到晚上 8 點，價格仍然居高不下。這種相同的模式在每個其他 NEM 狀態(tài)都存在。
隨著越來越多的太陽能并入系統(tǒng)，我們很可能會看到中午的價格甚至更低，而在晚上卻會出現(xiàn)飆升。與此同時，同一時期的高需求也推動了對昂貴網(wǎng)絡容量的需求。
電池非常適合平衡這短短四小時的價格暴漲。
是時候?qū)⑽覀兊哪抗鈴闹荚谥С植捎每稍偕茉吹恼咿D(zhuǎn)向旨在支持采用儲能技術(shù)的政策了。
