中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：摘要
長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)為世界各國實(shí)現(xiàn)安全、可靠和負(fù)擔(dān)得起的脫碳電網(wǎng)提供了一種靈活的能源。雖然目前促進(jìn)儲(chǔ)能行業(yè)快速發(fā)展的政策框架有限，但一些國家也制定一系列經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的政策，可以實(shí)現(xiàn)這種新能源的快速大規(guī)模制造和部署。而現(xiàn)在就需要政策制定者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)采取行動(dòng)，加快走上凈零之旅。
可再生能源將在電網(wǎng)脫碳和提高能源安全方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，但這種大規(guī)模轉(zhuǎn)型需要新的靈活性來源，以確?？煽康哪茉垂?yīng)。而在全球范圍內(nèi)，對(duì)于能源轉(zhuǎn)型有越來越多的敘述，例如氣候變化、能源安全、經(jīng)濟(jì)可行性，而擺脫石油、天然氣和煤炭等化石燃料能源的依賴被視為一種實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的重要手段。然而，替代這些能源以及它們提供的可調(diào)度性，不會(huì)像在電力系統(tǒng) 中增加可再生發(fā)電量那樣簡單。而全球各國需要與低碳社會(huì)相適應(yīng)的新的靈活性來源。
低碳靈活性能源有多種來源，其中包括需求響應(yīng)、電網(wǎng)擴(kuò)展和優(yōu)化，以及具有不同持續(xù)時(shí)間的儲(chǔ)能系統(tǒng)。能源的組合因地區(qū)而異，但實(shí)現(xiàn)凈零能源的途徑將需要結(jié)合這些靈活性能源。隨著終端用戶的不同細(xì)分市場的用電方式以及可再生能源發(fā)電方式的變化越來越大，電力系統(tǒng)價(jià)值鏈需要重新適應(yīng)。儲(chǔ)能系統(tǒng)將用于在任何給定時(shí)間提高電力系統(tǒng)的低碳調(diào)度能力，無論是需要短時(shí)提供的大量能量來滿足頻率變化，還是需要及時(shí)提供大量能量以實(shí)現(xiàn)最佳使用。
長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)將通過以靈活、低碳、低成本的方式存儲(chǔ)和提供能源，在實(shí)現(xiàn)凈零排放方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)能夠以成本最優(yōu)的方式長期存儲(chǔ)電力，其持續(xù)時(shí)間從12小時(shí)到長達(dá)一周不等，從而填補(bǔ)了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和季節(jié)性儲(chǔ)能系統(tǒng)之間的空白。從長遠(yuǎn)來看，長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)可以為長期供電不足或采用更多的可再生能源電力提供保障，而在短期內(nèi)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為保障措施，以防止電力價(jià)格上漲，例如當(dāng)今世界許多國家和地區(qū)的消費(fèi)者所經(jīng)歷的這種情況。因此，長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)可以直接促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的三個(gè)必要性——推動(dòng)更高的安全性、可負(fù)擔(dān)性、更低的碳排放。
然而，目前部署的長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)并不具備實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)所需的規(guī)模，并且面臨眾多障礙，并且?guī)缀鯖]有政策支持來克服這些障礙，以推動(dòng)該行業(yè)的快速發(fā)展。大多數(shù)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)技術(shù)處于早期階段，商業(yè)部署規(guī)模有限。其大規(guī)模部署的障礙包括政策環(huán)境的不確定性、資產(chǎn)類別的監(jiān)管定義不精確、初始項(xiàng)目成本高、客戶和投資者對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知提高、項(xiàng)目收入確定性有限以及有形基礎(chǔ)設(shè)施的限制。而克服這些障礙需要全面的政策支持。
長時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)發(fā)布的這份報(bào)告首次匯集了一個(gè)整體的政策解決方案框架和一系列選項(xiàng)來促進(jìn)長時(shí)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展。該報(bào)告探討了三種廣泛的支持類型，每種類型都有不同的預(yù)期結(jié)果：
?長期市場信號(hào)通過規(guī)劃、目標(biāo)、碳排放定價(jià)等為電力系統(tǒng)的發(fā)展軌跡提供信息，為長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)客戶和項(xiàng)目開發(fā)商提供長期愿景；
?收入機(jī)制通過增加收入和確定性來提高長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目的可行性；
?直接的技術(shù)支持和扶持措施為獲取和采用長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)造了途徑。
政策制定者有大量經(jīng)過充分檢驗(yàn)的政策可供考慮。該報(bào)告系統(tǒng)地評(píng)估了各種政策提高項(xiàng)目可行性的能力、實(shí)施的相對(duì)容易程度以及在為行業(yè)和社會(huì)釋放價(jià)值方面的長期有效性：
?就長期市場信號(hào)而言，儲(chǔ)能部署容量目標(biāo)、采購目標(biāo)以及將儲(chǔ)能系統(tǒng)納入電網(wǎng)規(guī)劃工作將是關(guān)鍵。與傳統(tǒng)形式的化石燃料靈活性相比，碳排放定價(jià)和化石燃料補(bǔ)貼的取消將提供公平的競爭環(huán)境。
?收入機(jī)制在提高客戶和投資者的項(xiàng)目財(cái)務(wù)可行性方面最為有效，包括既能增加收入又能提供長期收入確定性的機(jī)制，例如差價(jià)合約、上限和下限、每小時(shí)能源屬性證書、電力采購協(xié)議(特別是全天候清潔能源電力采購協(xié)議）和受監(jiān)管的資產(chǎn)基礎(chǔ)。
?直接的技術(shù)支持和扶持措施也可以通過公私合作伙伴關(guān)系、贈(zèng)款和激勵(lì)措施以及有針對(duì)性的招標(biāo)形式來促進(jìn)增長，以加速早期項(xiàng)目及其所需的基礎(chǔ)設(shè)施。此外，需要擴(kuò)展招標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則中對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的原有定義，并更加靈活地包括長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)。
為長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)建立本地市場的成功方法可能需要制定多種政策來推動(dòng)長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的近期和長期采用。其支持水平和適用的政策類型將隨著長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)行業(yè)的成熟自然而然地演變，支持其他清潔能源技術(shù)的政策也是如此（例如，德國屋頂光伏上網(wǎng)電價(jià)和英國海上風(fēng)電的差價(jià)合約拍賣）。
隨著電力系統(tǒng)的脫碳和長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)部署日益廣泛，也可能開發(fā)出全新的市場結(jié)構(gòu)，而現(xiàn)有的市場運(yùn)作框架可能變得不那么相關(guān)。然而需要注意的是，這些機(jī)制不能替代電網(wǎng)平衡和日前市場中完善的定價(jià)信號(hào)，以促進(jìn)儲(chǔ)能資產(chǎn)的有效參與。隨著新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，定期審查和修訂規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于消除障礙和保持公平競爭環(huán)境非常重要。隨著成本的下降和風(fēng)險(xiǎn)偏好的提高，長時(shí)儲(chǔ)能收入機(jī)制可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐步淘汰或縮減。
長時(shí)儲(chǔ)能(LDES) 大規(guī)模部署所帶來的節(jié)約可能超過實(shí)施政策的成本。長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)提高了現(xiàn)有可再生能源的整體利用率，并且不用再建設(shè)和改造將電力輸送到負(fù)載中心的電力基礎(chǔ)設(shè)施。這種利用率的提高減少了備用峰值功率容量或額外電網(wǎng)擴(kuò)展所需的投資。如果支持政策設(shè)計(jì)得當(dāng)，可以節(jié)約更多的成本，甚至考慮了這些解決方案實(shí)現(xiàn)商業(yè)化減少的碳排放或創(chuàng)造就業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
走上凈零之旅以及長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)在這一轉(zhuǎn)型中的作用將有許多不同的軌跡，這取決于當(dāng)?shù)仉娏κ袌鼋Y(jié)構(gòu)、資源組合和能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。政策行動(dòng)的緊迫性將取決于各種因素，例如現(xiàn)有豐富的靈活性資源（如水電資源、與鄰近電網(wǎng)的互連能力等）、可再生能源的普及程度以及能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。每一次部署長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)可能都始于對(duì)隨時(shí)間變化的靈活性需求的理解，以可靠地滿足電力系統(tǒng)的凈零目標(biāo)，然后是了解當(dāng)?shù)乜捎眉夹g(shù)和能源系統(tǒng)利益相關(guān)者需求的步驟。一旦實(shí)施，必須定期審查政策和法規(guī)，以確保它們隨著市場的發(fā)展和技術(shù)的成熟而保持有效。
激勵(lì)政策的實(shí)施需要很長的時(shí)間，而擴(kuò)展資本密集型行業(yè)規(guī)模的過程可能很緩慢，所以現(xiàn)在是采取行動(dòng)的時(shí)候了。政府決策者和監(jiān)管者可以有所作為：通過當(dāng)今的行動(dòng)，他們可以幫助降低技術(shù)成本，并有助于加快未來的能源轉(zhuǎn)型。
長時(shí)儲(chǔ)能標(biāo)定性準(zhǔn)的政策評(píng)估摘要
一、簡介
1、前言
長時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)是一個(gè)全球性的組織，致力于通過推動(dòng)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的創(chuàng)新和部署，并以最低的社會(huì)成本加速能源系統(tǒng)的脫碳。長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)委員會(huì)在于2021年11月在COP26大會(huì)上成立，借鑒其成員的經(jīng)驗(yàn)，向政府和行業(yè)提供基于事實(shí)的指導(dǎo)，其中包括行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)提供商、行業(yè)和服務(wù)客戶、資金提供者、設(shè)備制造商、低碳能源系統(tǒng)集成商和開發(fā)商。
長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)被定義為長期儲(chǔ)存能源并可以經(jīng)濟(jì)可行地?cái)U(kuò)大規(guī)模以維持供電長達(dá)數(shù)天甚至數(shù)周的任何一種能源技術(shù)，并且有可能對(duì)經(jīng)濟(jì)的脫碳做出重大貢獻(xiàn)。
在該報(bào)告中，長時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)重點(diǎn)關(guān)注潛在的監(jiān)管和政策選擇，以克服廣泛部署長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的障礙。這些措施將成為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型并確保所有人擁有可持續(xù)和安全能源未來的行動(dòng)計(jì)劃的關(guān)鍵組成部分。
圖1 長時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)的一些成員
長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)委員會(huì)的成員和代表為該報(bào)告中的信息和分析的構(gòu)思和起草做出了貢獻(xiàn)，但這些成員并不一定認(rèn)可每一項(xiàng)單獨(dú)的建議。其成員參與了報(bào)告的起草，但他們不一定贊同報(bào)告的每項(xiàng)建議。該報(bào)告是長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)委員會(huì)成員正在開展的眾多活動(dòng)之一：
?今后5月，長時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)發(fā)布了關(guān)于全天候清潔電力購買協(xié)議的詳細(xì)分析，這是該報(bào)告中評(píng)估的政策之一。該出版物也可在長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)上獲得。
?長時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)還擁有活躍的工作組，專注于熱能技術(shù)的脫碳和開發(fā)加速該行業(yè)的發(fā)展。
迄今為止，已有50家行業(yè)領(lǐng)先公司加入長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)委員會(huì)以加速脫碳。
2、動(dòng)機(jī)和背景
全球需要部署更多的低碳靈活性資源，以降低能源轉(zhuǎn)型的風(fēng)險(xiǎn)。長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)在此將發(fā)揮關(guān)鍵作用。
電力部門是大規(guī)模社會(huì)脫碳的關(guān)鍵推動(dòng)者，因?yàn)樗軌蛲ㄟ^可再生能源提供有競爭力的發(fā)電并實(shí)現(xiàn)能源終端消費(fèi)的電氣化。電力部門目前約占全球二氧化碳當(dāng)量排放量的30%。由于交通行業(yè)和供暖的電氣化，儲(chǔ)能行業(yè)在最終能源消耗中的作用越來越大，也是需要最深入和最快地脫碳以降低其他行業(yè)碳排放的行業(yè)之一。這種轉(zhuǎn)變對(duì)電力部門及其資源組合以及為現(xiàn)代社會(huì)提供動(dòng)力的更廣泛系統(tǒng)的可靠運(yùn)行產(chǎn)生了重大影響。
電力系統(tǒng)脫碳的當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)和加速能源安全。一個(gè)依賴于更多地利用當(dāng)?shù)睾蛥^(qū)域可再生資源的系統(tǒng)減少了對(duì)化石燃料的依賴，而購買化石燃料通常會(huì)產(chǎn)生地緣政治影響。歐洲最近重新評(píng)估了其能源戰(zhàn)略，并增加了減少對(duì)進(jìn)口化石燃料的依賴以及尋找地環(huán)境和政治上可持續(xù)且可靠的能源供應(yīng)新來源的緊迫性。
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的靈活性（電力系統(tǒng)響應(yīng)不斷變化的條件的能力）和可靠性通常來自可調(diào)度的化石燃料資源。特別是天然氣發(fā)電廠可以相對(duì)輕松地提供可調(diào)度的能源輸出，以適應(yīng)需求或發(fā)電模式的變化。這些可調(diào)度的資源還提供了可觀的電網(wǎng)服務(wù)，如電壓支持、慣性和電流的穩(wěn)定性，可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)處理干擾和維持正常和安全的電氣運(yùn)行參數(shù)的能力。展望未來，電力系統(tǒng)將需要新的靈活性來源以解決脫碳和能源安全的必要性——長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)可以提供幫助，同時(shí)繼續(xù)淘汰化石燃料資源。
隨著可再生能源發(fā)電量的增加并維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，預(yù)計(jì)這些靈活性需求將變得越來越明顯。長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)等解決方案將在彌合可再生能源過剩和短缺時(shí)期之間出現(xiàn)的和不斷擴(kuò)大的差距方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，以確保是電力系統(tǒng)持續(xù)可靠運(yùn)行。
凈零靈活性和可靠性的概念并不新鮮。除了使用可調(diào)度發(fā)電設(shè)施之外，存在多種技術(shù)選擇來提高電力系統(tǒng)的靈活性。例如，增強(qiáng)電網(wǎng)以改善網(wǎng)格（網(wǎng)格是為電流創(chuàng)建多條路徑）和不同區(qū)域之間的互連性，通過連接分散的供需，提供了顯著的系統(tǒng)靈活性。需求側(cè)管理或響應(yīng)也是一種成熟的技術(shù)，可以控制工業(yè)或商業(yè)運(yùn)營消耗電力的時(shí)間和多少，通過太陽能發(fā)電場和分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)自發(fā)電和消耗形式也是如此，特別是在聚合和調(diào)度以優(yōu)化本地的配電系統(tǒng)。最后，固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)提供了靈活性，尤其是在可再生能源發(fā)電量增加時(shí)所需的電力轉(zhuǎn)移方面。
隨著能源轉(zhuǎn)型的加速，這些靈活性來源的作用將變得更加明顯。電力建模表明，無論是在裝機(jī)容量還是持續(xù)時(shí)間方面，對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)部署的需求都在增長，隨著可再生能源發(fā)電份額的增加，持續(xù)時(shí)間是一個(gè)特別重要的維度。美國能源部高級(jí)研究計(jì)劃局(ARPA-E)的研究表明，當(dāng)可再生能源發(fā)電量達(dá)到電力系統(tǒng)總發(fā)電量的60%～70%時(shí)，對(duì)此類長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的需求會(huì)顯著增加。在長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)委員會(huì)的2021年首次市場分析中，到2040年全球估計(jì)對(duì)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的需求為裝機(jī)容量達(dá)到1.5～2.5TW，儲(chǔ)能容量達(dá)到85～140TWh。
然而，建立長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)所需的制造能力和建立供應(yīng)鏈不會(huì)一蹴而就。對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)生產(chǎn)商來說，建設(shè)吉瓦規(guī)模的生產(chǎn)設(shè)施通常需要數(shù)年時(shí)間，勘探和開發(fā)新的礦產(chǎn)資源和供應(yīng)鏈可能需要數(shù)年時(shí)間。許可、建設(shè)和互連高壓電力資產(chǎn)也可能需要數(shù)年時(shí)間。事實(shí)上，要在2030年實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)，長時(shí)儲(chǔ)能行業(yè)需要從現(xiàn)在向商業(yè)化規(guī)模邁進(jìn)。如果沒有部署長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)意味著為采用高碳和高成本的天然氣發(fā)電廠提供了靈活性，或者電網(wǎng)的可靠性隨著行業(yè)脫碳而減弱。政策和法規(guī)在增強(qiáng)正確信號(hào)以開始創(chuàng)造旅程、建立長期軌跡和監(jiān)管確定性、增強(qiáng)項(xiàng)目可行性以及為市場準(zhǔn)入和進(jìn)入創(chuàng)造途徑方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
美國能源部高級(jí)研究計(jì)劃局(ARPA-E)的研究表明，當(dāng)可再生能源發(fā)電份額占到60%～70%時(shí)，對(duì)部署長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的需求會(huì)顯著增加。
3、報(bào)告的作用和價(jià)值
該報(bào)告針對(duì)引導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型及其影響的政策和監(jiān)管利益相關(guān)者。它概述了他們可用于支持長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)商業(yè)化的潛在工具。
更具體地說，這份報(bào)告：
?通過降低可再生能源固有可變性的風(fēng)險(xiǎn)，概述長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)作為電力系統(tǒng)脫碳、可靠性和安全性的靈活性解決方案和推動(dòng)者的作用。
?強(qiáng)調(diào)在儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展初期，尤其相關(guān)的廣泛采用長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的主要障礙，并且可以設(shè)計(jì)該政策來減輕或克服這些障礙。
?在制定政策和監(jiān)管框架時(shí)考慮一系列關(guān)鍵因素，以增加推進(jìn)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)行業(yè)商業(yè)成熟度和規(guī)模，并以合理成本實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。
?介紹并定義不同類型的行動(dòng)（以及每種類型中的示例機(jī)制），旨在對(duì)政策環(huán)境進(jìn)行全面但非詳盡的審查，同時(shí)提供這些政策工具如何在選定地區(qū)部署以發(fā)展市場的示例用于新的清潔能源技術(shù)
?提出一個(gè)評(píng)估框架，以評(píng)估可以解決為長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)創(chuàng)建可行市場的主要障礙的潛在選擇。
?使用說明性業(yè)務(wù)案例示例。展示應(yīng)用直接影響長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的不同政策工具的方向性影響。
?建議一套關(guān)鍵的監(jiān)管和電力市場原型，決策者可以使用這些原型來確定哪些政策工具推動(dòng)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)技術(shù)市場可能與其管轄范圍最相關(guān)。
?分享政策制定者可以采取的關(guān)鍵步驟，以擴(kuò)大廣泛適用于跨地區(qū)和司法管轄區(qū)的長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)行業(yè)的規(guī)模。
需要注意的是，提出的許多政策工具選項(xiàng)主要適用于電力部門和電力調(diào)度。隨著長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)委員會(huì)在2022年擴(kuò)大其關(guān)注點(diǎn)，將低碳供熱的靈活性解決方案和應(yīng)用納入其中，監(jiān)管考慮的范圍可能會(huì)擴(kuò)大到還包括將供熱作為能源載體。
4、長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)解決方案的概述
長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的資產(chǎn)類別包含一系列技術(shù)，這些技術(shù)能夠以具有競爭力的成本和規(guī)模長期存儲(chǔ)各種形式的能量。這些技術(shù)包括熱儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能等形式，如圖2所示。長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)包括抽水蓄能等成熟技術(shù)、氫儲(chǔ)能等早期部署技術(shù)和金屬陽極電池等創(chuàng)新技術(shù)。然后，這些技術(shù)可以在需要時(shí)（持續(xù)時(shí)間為數(shù)小時(shí)、數(shù)天甚至數(shù)周）釋放電能，以滿足電力系統(tǒng)靈活性需求，而不是更短時(shí)間（持續(xù)時(shí)間小于或等于8小時(shí)）的解決方案，這些解決方案已經(jīng)在某些司法管轄區(qū)獲得市場準(zhǔn)入。長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的特點(diǎn)是儲(chǔ)能電力的邊際成本低；它們能夠?qū)⒋鎯?chǔ)的能量與其輸入或釋放的速度解耦；它們具有廣泛的可部署性和可擴(kuò)展性；與輸配電網(wǎng)升級(jí)相比，它們的交貨時(shí)間相對(duì)較短。與此同時(shí)，由于商業(yè)規(guī)模有限，其中許多解決方案如今具有較高的初始資本成本。
長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)技術(shù)可以在平衡電力系統(tǒng)，并使其更加可靠和高效方面發(fā)揮核心作用。長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)委員會(huì)在2021年的建模表明，長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)部署的最大比例預(yù)計(jì)將與大容量電力系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)移、容量提供和輸配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等核心任務(wù)有關(guān)。進(jìn)一步的價(jià)值主張包括支持資源充足性和鞏固電力購買協(xié)議(PPA)，以實(shí)現(xiàn)全天候可再生能源。同時(shí)，長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)可以在電網(wǎng)接入較差、嚴(yán)重依賴化石燃料的地區(qū)為工業(yè)客戶和社區(qū)加強(qiáng)和優(yōu)化能源使用發(fā)揮作用。
圖2 四種不同類型的新型長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)部署現(xiàn)狀
5、采用長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的障礙
雖然有大量證據(jù)支持將長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)解決方案作為主要脫碳方式的一部分，但長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的廣泛部署存在一些障礙。
（1）長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的政策確定性有限，同時(shí)管轄權(quán)更加復(fù)雜
盡管許多地區(qū)都關(guān)注到儲(chǔ)能系統(tǒng)在總體上的戰(zhàn)略重要性，但幾乎沒有采取具體行動(dòng)來加速該行業(yè)發(fā)展，更不用說部署范圍更廣泛的的長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)。此外，在歐盟和美國等地區(qū)，不同級(jí)別政府之間的管轄權(quán)（例如，美國的州與聯(lián)邦、歐洲的國家與歐盟）可能會(huì)產(chǎn)生額外的不確定性和管理的復(fù)雜性。
（2）對(duì)資產(chǎn)類別的認(rèn)識(shí)和定義有限，導(dǎo)致儲(chǔ)能技術(shù)分類狹窄，缺乏明確的市場和貨幣化機(jī)會(huì)
作為一類新興技術(shù)，對(duì)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)解決方案、它們的屬性以及對(duì)客戶和電力系統(tǒng)的價(jià)值主張的理解也很不一致和成熟。儲(chǔ)能系統(tǒng)這一術(shù)語往往更狹義地定義為短時(shí)儲(chǔ)能（持續(xù)時(shí)間通常為是1到4個(gè)小時(shí)），并讓人聯(lián)想到集裝箱鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)或鉛酸電池組的傳統(tǒng)形象。鑒于鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在當(dāng)今電網(wǎng)規(guī)模的固定儲(chǔ)能市場中占有很高的市場份額，電力市場中的大多數(shù)技術(shù)要求（例如充放電往返效率、安全運(yùn)行參數(shù)、退化、壽命、可循環(huán)性）都是根據(jù)電池的性能特征來定義的。這些解決方案需要適應(yīng)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)技術(shù)，這些技術(shù)可以提供類似的服務(wù)，但具有本質(zhì)上不同的技術(shù)和操作配置文件。這種狹義的儲(chǔ)能定義也延伸到客戶技術(shù)采購，現(xiàn)有的儲(chǔ)能項(xiàng)目的征求建議書(RFP)排除了具有不同特征的新型儲(chǔ)能解決方案。而在某些司法管轄區(qū)，長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)被視為與發(fā)電或輸電設(shè)施相同的資產(chǎn)類別，這可能導(dǎo)致雙重收費(fèi)問題。
（3）由于有限的商業(yè)規(guī)模和部署歷史，初始項(xiàng)目成本高
由于生產(chǎn)和采購的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性有限，長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)解決方案在首創(chuàng))項(xiàng)目之外的有限商業(yè)部署導(dǎo)致了較高的初始資本支出要求（有關(guān)長時(shí)儲(chǔ)能部署狀態(tài)的高級(jí)摘要，如圖3所示）。
與其他已實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的既定靈活性形式相比，較高的初始項(xiàng)目成本反過來意味著較低的經(jīng)濟(jì)競爭力。
圖3 當(dāng)前長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)技術(shù)部署狀態(tài)
（4）投資者認(rèn)為項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)增加導(dǎo)致回報(bào)率要求提高
項(xiàng)目投資者需要更高的回報(bào)，以彌補(bǔ)與市場形成初期記錄有限的資產(chǎn)類別相關(guān)的更高投資。盡管目前有一些儲(chǔ)能應(yīng)用（例如在采礦和島嶼等偏遠(yuǎn)應(yīng)用場景中替代柴油發(fā)電機(jī)）提供了足夠的投資回報(bào)率（ROI），但大多數(shù)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)業(yè)務(wù)案例無法支持反映技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的資本成本提高要求。此外，一些銀行機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)難以支持長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)，因?yàn)榭捎玫娘L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估很少。
（6）范圍的必要確定性
長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)資產(chǎn)可以提供廣泛的電網(wǎng)服務(wù)，包括能源、可靠性（容量）和輔助服務(wù)（以及穩(wěn)定性產(chǎn)品）。在大多數(shù)市場中，這些服務(wù)是只有一部分得到補(bǔ)償，而且通常只能通過短期合同或沒有任何多年承購協(xié)議，例如在批發(fā)能源市場（其回報(bào)可能存在顯著變化）。需要降低與超過20年項(xiàng)目生命周期內(nèi)潛在回報(bào)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)和可變性，從而減少項(xiàng)目投資者部署長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)項(xiàng)目的意愿。
（7）由于許可和互連隊(duì)列，并網(wǎng)資產(chǎn)的開發(fā)時(shí)間很長
雖然存在用戶側(cè)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)用例，但大多數(shù)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)系統(tǒng)將與電網(wǎng)連接，因此受到類似的并網(wǎng)限制，例如可再生能源發(fā)電設(shè)施的并網(wǎng)。在許多市場中，并網(wǎng)的過程可能會(huì)延長至數(shù)年，因?yàn)樾枰冉鉀Q現(xiàn)有電力網(wǎng)絡(luò)的容量限制，然后才能連接新資產(chǎn)利用電網(wǎng)充電和放電。這一挑戰(zhàn)在以大規(guī)模建設(shè)可再生能源為目標(biāo)的市場中尤為明顯，這也是長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)在短期內(nèi)提供時(shí)間靈活性最關(guān)鍵的地方。
政策工具將是克服這些障礙和實(shí)現(xiàn)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)資產(chǎn)類別、創(chuàng)造新技術(shù)意識(shí)和市場、穩(wěn)定收入、提高投資者和客戶信心，以及增強(qiáng)長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)收入流的關(guān)鍵因素。
二、政策工具箱
本章介紹了一個(gè)政策“工具箱”，提供給政策制定者探索使用政策和監(jiān)管工具來支持長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)資產(chǎn)類別的商業(yè)發(fā)展。它根據(jù)預(yù)期的功能目標(biāo)區(qū)分不同類型的政策和監(jiān)管工具，并指出每個(gè)工具通常是否會(huì)通過政策或監(jiān)管措施來執(zhí)行。本章還介紹了已經(jīng)應(yīng)用于支持儲(chǔ)能系統(tǒng)或其他清潔能源技術(shù)的示例機(jī)制，并且可以實(shí)施這些機(jī)制來加速長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)的部署。
1、主要考慮因素
利益相關(guān)者為長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)制定政策和監(jiān)管框架有幾個(gè)關(guān)鍵因素，其中許多已成功應(yīng)用于加速其他清潔能源技術(shù)。
在最高級(jí)別，這些考慮因素包括：
（1）認(rèn)識(shí)到長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)資產(chǎn)類別將通過幾個(gè)發(fā)展階段的范圍演變，并且每個(gè)范圍內(nèi)都需要采用不同的政策工具：資產(chǎn)類別的成熟度可以在項(xiàng)目投資者和客戶的三個(gè)廣泛和概括的范圍內(nèi)定義回報(bào)要求、政策支持的持續(xù)時(shí)間和水平、資金來源和長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)技術(shù)成本將不斷變化。
在高層次上，這些成熟度可以定義為（見圖4）：
圖4 政策干預(yù)水平將隨著長時(shí)儲(chǔ)能(LDES市場的成熟而變化
?發(fā)展階段1——市場創(chuàng)造：由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)有限，技術(shù)處于萌芽狀態(tài)并且部署成本很高的時(shí)期。在這個(gè)范圍內(nèi)，需要大量的政策支持來降低初始技術(shù)成本，支持?jǐn)U大制造規(guī)模，在全面部署中建立關(guān)于技術(shù)用例和價(jià)值的知識(shí)，長時(shí)儲(chǔ)能行業(yè)開始發(fā)展成長。
?發(fā)展階段2——市場增長：技術(shù)開始成熟、最初的商業(yè)生產(chǎn)線上線運(yùn)營、技術(shù)成本開始下降、投資者的成本下降、新投資者和客戶樂于進(jìn)入該領(lǐng)域以越來越大的規(guī)模建設(shè)項(xiàng)目的時(shí)期，并提高對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的承受能力。這一時(shí)期的有效政策工具通常側(cè)重于適應(yīng)不斷下降的技術(shù)成本，并通過已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全面商業(yè)規(guī)模的現(xiàn)有技術(shù)穩(wěn)定地將技術(shù)展示給潛在市場力量。
?發(fā)展階段3——市場成熟：技術(shù)和供應(yīng)鏈成熟、新技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)、資本成本正?；?、廣泛的投資者和客戶參與的時(shí)期，成功的政策工具主要側(cè)重于確保成熟資產(chǎn)類別之間的公平市場競爭和高效市場運(yùn)作。
（2）利用政策工具組合來支持長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)資產(chǎn)類別，因?yàn)樵撔袠I(yè)在成熟期中取得進(jìn)展：旨在有效推動(dòng)特定資產(chǎn)類別商業(yè)成熟度提高的一攬子政策必然會(huì)利用多種工具來解決上述障礙。而采用不同的工具旨在實(shí)現(xiàn)不同的結(jié)果。某些類型的工具旨在為市場提供長期前景或信號(hào)，而其他類型的工具旨在提高短期和長期的回報(bào)，從而確保目前和未來的投資。例如，其中的一種方法可能是將研發(fā)和試點(diǎn)項(xiàng)目資金、長期儲(chǔ)能部署容量目標(biāo)和商業(yè)規(guī)模的貨幣化機(jī)制（如長期收入下限）結(jié)合起來。由于當(dāng)今不同的長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)技術(shù)在成熟度上有所不同，因此合適的政策也可能因技術(shù)而異。
（3）制定穩(wěn)定但可隨時(shí)間靈活調(diào)整的政策：一套有效的措施提供穩(wěn)定的支持前景,同時(shí)還保持透明度和靈活性，以便隨著長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)市場的發(fā)展進(jìn)行合理和可預(yù)測的調(diào)整。隨著時(shí)間的推移調(diào)整政策的能力對(duì)于反映不斷擴(kuò)大的規(guī)模和技術(shù)成熟度，以及維持有效的市場和控制項(xiàng)目成本至關(guān)重要。與此同時(shí)，需要提供穩(wěn)定和可預(yù)測的前景，以便該行業(yè)能夠吸引實(shí)現(xiàn)規(guī)模所需的投資。
（4）包括提高長時(shí)儲(chǔ)能(LDES)客戶項(xiàng)目可行性的措施：特別是在市場創(chuàng)建的早期，刺激投資活動(dòng)將需要為項(xiàng)目投資者提供足夠的規(guī)模和確定性回報(bào)，以及保證向銀行償還貸款。通過提高定價(jià)或降低成本的機(jī)制，提高了回報(bào)的幅度，而通過長期合同或信用增強(qiáng)，提高了回報(bào)的確定性。這些增強(qiáng)服務(wù)于核心潛在長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)客戶群體的需求，如公用事業(yè)公司、可再生能源項(xiàng)目開發(fā)商等。隨著技術(shù)類別實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，生存能力日益增強(qiáng)，所需支持的水平可能會(huì)下降。
（5）優(yōu)先考慮實(shí)施的可行性：政策工具的成功記錄參差不齊，并且在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和政治層面的實(shí)施相對(duì)容易程度以及與其他部門更廣泛的清潔能源計(jì)劃的兼容性方面存在差異。了解這些復(fù)雜性以及它們?nèi)绾斡绊懻吖ぞ吣軌虺晒Σ渴鸩⒃趯?shí)踐中有效的總體可能性。
（6）評(píng)估社會(huì)效益和成本：政策應(yīng)與可帶來長期社會(huì)效益的軌跡保持一致，包括環(huán)境（如減排）、社會(huì)（如創(chuàng)造就業(yè)和公平）和經(jīng)濟(jì)（如降低能源成本）方面。
這些考慮因素已經(jīng)成功應(yīng)用，并將繼續(xù)用于支持其他清潔能源技術(shù)。例子包括太陽能發(fā)電或海上風(fēng)能設(shè)施的創(chuàng)建。事實(shí)上，目標(biāo)、承購協(xié)議、贈(zèng)款和激勵(lì)措施的組合已經(jīng)成功地加速了這些清潔能源技術(shù)的商業(yè)化（如圖5所示）。
圖5 類似的政策考慮導(dǎo)致了太陽能發(fā)電行業(yè)和海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
不同政策的結(jié)合已經(jīng)成功地支持了太陽能發(fā)電設(shè)施和海上風(fēng)電設(shè)施的部署。
（未完待續(xù)）
