中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：研究機(jī)構(gòu)的調(diào)查表明，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與可再生能源發(fā)電設(shè)施共址部署將會(huì)改變電力系統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)。而公用事業(yè)和能源開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)“混合部署能源項(xiàng)目”的熱潮促使美國(guó)聯(lián)邦相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)做出回應(yīng)。
根據(jù)美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LBNL）研究人員最近在行業(yè)雜志《Electrical Journal》發(fā)表上的一篇論文，美國(guó)混合部署能源項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)能力比現(xiàn)在正在運(yùn)營(yíng)的4.6GW混合部署能源要高出三倍多。但是風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商正焦急地等待著相關(guān)監(jiān)管部門做出允許混合部署能源項(xiàng)目進(jìn)入批發(fā)市場(chǎng)的決定。
電力系統(tǒng)咨詢機(jī)構(gòu)ESIG公司的系統(tǒng)規(guī)劃小組主席Aaron Bloom表示，“混合部署能源項(xiàng)目具有提供低成本可調(diào)度清潔能源的能力。但是監(jiān)管機(jī)構(gòu)仍將傳統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)則應(yīng)用于這種模式，這并不是一個(gè)很好辦法?！?
這篇論文指出，雖然美國(guó)聯(lián)邦和地區(qū)監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)于可再生能源設(shè)施的整合以及如何對(duì)共址部署能源項(xiàng)目的技術(shù)復(fù)雜性進(jìn)行補(bǔ)償一直沒(méi)有做出決定，但并沒(méi)有阻止這一繁榮發(fā)展。公用事業(yè)公司認(rèn)為混合部署的儲(chǔ)能項(xiàng)目與獨(dú)立部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)相比更能滿足政策目標(biāo)，而開(kāi)發(fā)商則認(rèn)為可以從中獲利。在倡導(dǎo)者的敦促下，美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)表示將在今年7月召開(kāi)了一次技術(shù)研討會(huì)議，探討有關(guān)混合部署能源設(shè)施價(jià)值的問(wèn)題。
部署的容量
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在美國(guó)市場(chǎng)2018年和2019年運(yùn)營(yíng)的電網(wǎng)規(guī)模的混合部署能源項(xiàng)目很少。能源咨詢機(jī)構(gòu)InterTran公司創(chuàng)始人Rhonda Peters說(shuō)：“這就像正在醞釀的風(fēng)暴一樣，但尚未整合。”
而現(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)風(fēng)暴正在爆發(fā)。這篇論文指出，美國(guó)共有61個(gè)裝機(jī)容量1MW及以上的可再生能源項(xiàng)目與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)共址部署，其總裝機(jī)容量為4.6GW；還有總裝機(jī)容量為14.7GW的88個(gè)可再生能源項(xiàng)目計(jì)劃與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)共址部署。此外，美國(guó)七大區(qū)域輸電組織（RTO）和獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ISO）市場(chǎng)互連隊(duì)列中還將部署69GW混合部署能源設(shè)施。
美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LBNL）研究員，論文合著者之一Will Gorman表示，其關(guān)鍵問(wèn)題是公用事業(yè)公司的儲(chǔ)能系統(tǒng)和可再生能源發(fā)電設(shè)施應(yīng)該獨(dú)立部署的原有做法是否仍然正確。
他表示，當(dāng)前混合部署能源設(shè)施的興起意味著這種傳統(tǒng)做法是錯(cuò)誤的，或者需要一些潛在的激勵(lì)因素來(lái)推動(dòng)發(fā)展。
他說(shuō)，“對(duì)于既需要太陽(yáng)能發(fā)電又需要儲(chǔ)能系統(tǒng)的公用事業(yè)公司來(lái)說(shuō)，混合部署具有成本效益，特別是在公用事業(yè)公司可以獲取更多價(jià)值的情況下?！?
Gorman說(shuō)，推動(dòng)這一繁榮發(fā)展的一個(gè)主要因素是30％的美國(guó)聯(lián)邦投資稅收抵免（ITC）帶來(lái)的價(jià)值優(yōu)勢(shì)，這種稅收優(yōu)惠僅適用于主要采用可再生能源電力充電的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)?；旌喜渴鹉茉错?xiàng)目通?？梢允闺姵貎?chǔ)能系統(tǒng)部署成本更低。
但是，為了獲得美國(guó)聯(lián)邦投資稅收抵免（ITC）資格，混合部署能源項(xiàng)目很可能部署在太陽(yáng)能或風(fēng)力資源豐富的地方，這可能會(huì)限制其電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用壽命和回報(bào)率。
Gorman說(shuō)，共址部署在減少互連、交易和建筑成本方面具有顯著的成本協(xié)同效應(yīng)，但它們可能無(wú)法抵消聯(lián)邦投資稅收抵免（ITC）相關(guān)選址和運(yùn)營(yíng)限制的成本。
研究人員發(fā)現(xiàn)，與太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施混合部署的儲(chǔ)能項(xiàng)目投資成本比同等規(guī)格的獨(dú)立部署儲(chǔ)能項(xiàng)目成本低8％。但是，根據(jù)對(duì)六個(gè)已運(yùn)營(yíng)的混合部署太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的電力采購(gòu)協(xié)議（PPA）價(jià)格分析表明，由于地區(qū)和儲(chǔ)能容量的不同，其部署成本高于獨(dú)立部署的太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目，其成本高出4美元/MWh到14美元/MWh。Gorman說(shuō)，這意味著混合部署能源項(xiàng)目的價(jià)值對(duì)取決于批發(fā)市場(chǎng)的價(jià)格。
而研究表明，在加利福尼亞州的電力市場(chǎng)中，太陽(yáng)能或風(fēng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目帶來(lái)的價(jià)值可能比獨(dú)立部署的太陽(yáng)能或風(fēng)能項(xiàng)目高出26美元/MWh到29美元/MWh；但在德克薩斯州市場(chǎng)只高出5美元/MWh到7美元/MWh。這表明，在加利福尼亞州是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，而在德克薩斯州則是一個(gè)較差選擇。
研究人員得出結(jié)論，混合部署能源項(xiàng)目的電力采購(gòu)協(xié)議價(jià)格需要高出2%至11%的價(jià)格，才能證明部署儲(chǔ)能系統(tǒng)是合理的。如果成本協(xié)同效應(yīng)沒(méi)有超過(guò)這個(gè)水平，那么投資者可能更愿意獨(dú)立部署儲(chǔ)能系統(tǒng)。
Gorman說(shuō)，加州的研究結(jié)果解釋了2019年提議的96％太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和75％風(fēng)能項(xiàng)目都是混合部署的原因。在以更高價(jià)格補(bǔ)償滿足可靠性需求容量的市場(chǎng)中，混合部署能源項(xiàng)目的價(jià)值也更高。在加利福尼亞州，大約三分之一的價(jià)值來(lái)自容量?jī)r(jià)格，而德克薩斯州的價(jià)值較低。
Gorman說(shuō)，這是一個(gè)市場(chǎng)規(guī)則和政策激勵(lì)如何決定或顛覆項(xiàng)目部署財(cái)務(wù)狀況的例子。美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）及其監(jiān)管的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ISO）和區(qū)域輸電組織（RTO）正在努力了解混合部署能源項(xiàng)目的價(jià)值以及將其引入批發(fā)市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。
美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）發(fā)言人Craig Cano表示，希望了解由于對(duì)部署混合部署能源項(xiàng)目的興趣日益增長(zhǎng)而引發(fā)的技術(shù)和市場(chǎng)問(wèn)題。
德州電力可靠性委員會(huì)(ERCOT)、加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商、美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO) 擁有積極的利益相關(guān)者流程，正在推動(dòng)混合部署能源項(xiàng)目的整合。德州電力可靠性委員會(huì)(ERCOT)發(fā)言人Leslie Sopko，加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CASIO)發(fā)言人Anne Gonzales和美國(guó)中大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)發(fā)言人Allison Bermudez對(duì)行業(yè)媒體的采訪進(jìn)行了回應(yīng)。
他們表示，德州電力可靠性委員會(huì)(ERCOT)不受美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）法規(guī)的監(jiān)管，但另外兩家系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）即將舉行的技術(shù)會(huì)議表示歡迎。
開(kāi)發(fā)商面臨的障礙是技術(shù)性的，但這與參與批發(fā)市場(chǎng)的規(guī)則有關(guān)。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在充電時(shí)就是一種負(fù)載，在放電時(shí)就是一種發(fā)電設(shè)施。因此需要對(duì)市場(chǎng)規(guī)則進(jìn)行調(diào)整，以充分評(píng)估可再生能源發(fā)電設(shè)施和儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值，這可能需要考慮保護(hù)儲(chǔ)能系統(tǒng)所有者能夠獲得美國(guó)聯(lián)邦投資稅收抵免（ITC）。
Gorman說(shuō)：“監(jiān)管的不確定性可能會(huì)影響混合部署能源項(xiàng)目的趨勢(shì)是否持續(xù)?！钡牵缦到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的流程所表明的那樣，授權(quán)和客戶需求將會(huì)繼續(xù)推動(dòng)可再生能源的增長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)商將添加儲(chǔ)能系統(tǒng)以提供靈活的方式來(lái)管理這些可再生能源，并且公用事業(yè)公司需要認(rèn)識(shí)到未來(lái)會(huì)發(fā)生什么。
開(kāi)發(fā)商的報(bào)告
2015年，NextEra公司首席執(zhí)行官Jim Robo預(yù)測(cè)，太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目將在2020年開(kāi)始取代天然氣峰值發(fā)電廠。2018年2月，亞利桑那州公共服務(wù)公司（APS）宣布與First Solar公司簽訂一份為期15年的合同，將于2021年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)一個(gè)65MW太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和裝機(jī)容量為50MW的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目，以滿足電力峰值需求。
從First Solar公司離職不久的REPlantSolutions公司首席執(zhí)行官M(fèi)ahesh Morjaria表示，直到最近，儲(chǔ)能系統(tǒng)部署成本還是使公用事業(yè)公司望而卻步?；旌喜渴饘?duì)于既需要太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施又需要儲(chǔ)能系統(tǒng)的公用事業(yè)公司來(lái)說(shuō)具有成本效益，可以獲取多種價(jià)值。
很多公用事業(yè)公司對(duì)混合部署能源項(xiàng)目表現(xiàn)出極大的興趣。
佛羅里達(dá)州電力和照明公司（FPL）開(kāi)發(fā)副總裁Matt Valle日前表示，該公司正在部署的裝機(jī)容量為409 MW Manatee儲(chǔ)能中心將于2021年投入使用，將成為與太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施配套部署全球最大的一個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目已經(jīng)成為一種具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的選擇，其他公用事業(yè)公司和儲(chǔ)能開(kāi)發(fā)商對(duì)此表示認(rèn)同。
Enel Green Power公司北美儲(chǔ)能業(yè)務(wù)增長(zhǎng)戰(zhàn)略負(fù)責(zé)人Ryan Prescott認(rèn)為，允許混合部署能源項(xiàng)目與現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)則和激勵(lì)措施正在進(jìn)入市場(chǎng)。而且大多數(shù)市場(chǎng)現(xiàn)在正在考慮或進(jìn)行費(fèi)率改革，這將開(kāi)始為混合部署能源項(xiàng)目的發(fā)展鋪平道路。
美國(guó)主要的電網(wǎng)規(guī)模太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)商Recurrent Energy公司表Mike Arndt表示，該公司正在部署的一個(gè)裝機(jī)容量為300MW的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施和180MWh電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的混合部署項(xiàng)目將于2021年在加利福尼亞州開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，并正在進(jìn)入美國(guó)中西部和東部市場(chǎng)。他指出，這些主要的市場(chǎng)對(duì)混合部署能源項(xiàng)目的增長(zhǎng)至關(guān)重要，監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要明確互連和容量市場(chǎng)規(guī)則。
ESIG公司的Bloom表示，如果市場(chǎng)規(guī)則允許混合部署能源項(xiàng)目的調(diào)度有益于電力系統(tǒng)，即使價(jià)格較低也將面臨著一個(gè)挑戰(zhàn)。
但公用事業(yè)公司高管應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，盡管面臨挑戰(zhàn)，但其市場(chǎng)正受到顛覆，因?yàn)榛旌喜渴鸬陌l(fā)展速度比市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展速度還要快。Bloom認(rèn)為，這些高管必須為納稅人和股東做正確的事情，但他們也應(yīng)該考慮存在不確定性。混合部署能源項(xiàng)目面臨巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，而技術(shù)將會(huì)推動(dòng)需求?！?
部署混合部署能源項(xiàng)目的動(dòng)機(jī)和選項(xiàng)
更好的方法
利益相關(guān)者和研究人員表示，還有一些市場(chǎng)流程方法可以為混合部署能源項(xiàng)目的發(fā)展掃清道路。
Gorman說(shuō)：“隨著市場(chǎng)設(shè)計(jì)的發(fā)展，需要更多真實(shí)世界的數(shù)據(jù)來(lái)了解混合部署能源項(xiàng)目的最佳投標(biāo)和調(diào)度策略，以實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)所有者和市場(chǎng)的最大化價(jià)值?！?
行業(yè)媒體《Electricity Journal》的研究人員報(bào)告說(shuō)，有三種提議的模式可以用于批發(fā)市場(chǎng)中的混合部署能源項(xiàng)目的參與和補(bǔ)償，但可能并沒(méi)有一個(gè)最好的方法。只有將它們?nèi)刻峁┙o資產(chǎn)所有者和系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商讓他們來(lái)選擇。
其中一個(gè)模式是是資產(chǎn)所有者將可再生能源和儲(chǔ)能項(xiàng)目作為獨(dú)立資源投標(biāo)進(jìn)入批發(fā)市場(chǎng)，并允許系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)度。研究人員說(shuō)，更復(fù)雜的選擇將使系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商可以控制混合部署能源項(xiàng)目的單獨(dú)使用，該方法已用于確保電池儲(chǔ)能系統(tǒng)所有者獲得美國(guó)聯(lián)邦投資稅收抵免（ITC）。
研究人員說(shuō)，提議的另一個(gè)模式是，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商將混合部署能源項(xiàng)目作為單一聚合資源進(jìn)行管理，就像他們管理獨(dú)立部署儲(chǔ)能項(xiàng)目一樣。
Stoel Rives公司的Lund表示，混合部署能源項(xiàng)目中的儲(chǔ)能容量往往沒(méi)有充分利用。如果將其部署在變電站附近而不是與可再生能源發(fā)電設(shè)施共址部署，則系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商可以更多地將其用于更多電力服務(wù)，例如頻率調(diào)節(jié)和其他輔助服務(wù)。
但他承認(rèn)，與提議的混合部署能源項(xiàng)目中的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相比，輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模很小。他認(rèn)為，儲(chǔ)能系統(tǒng)與可再生能源共址部署可以減少的互連、開(kāi)發(fā)和其他成本，其價(jià)值應(yīng)該得到承認(rèn)。
InterTran公司的Peters表示，共址部署很重要。她認(rèn)為，可再生能源發(fā)電設(shè)施必須和儲(chǔ)能系統(tǒng)配套，以具有足夠高的容量信用，以取代化石燃料發(fā)電設(shè)施。
還有一個(gè)模式將允許資產(chǎn)所有者將混合部署能源項(xiàng)目作為單一聚合資源進(jìn)入市場(chǎng)中。 ESIG公司在2019年10月發(fā)布的一篇論文中對(duì)這種方法進(jìn)行了全面概述，該論文獲得了許多混合部署能源項(xiàng)目倡導(dǎo)者的青睞。
Peters表示，總體而言，向混合部署能源項(xiàng)目開(kāi)放市場(chǎng)的進(jìn)展仍然非常緩慢，由于美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）認(rèn)為，可再生能源項(xiàng)目與儲(chǔ)能系統(tǒng)共址部署可能是一種燃料發(fā)電設(shè)施的變體，需要重新啟動(dòng)互連應(yīng)用程序，其代價(jià)非常高昂，因此解決這種不確定性的唯一方法是變更政策。
Peters說(shuō)，美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）可以通過(guò)選擇ESIG公司提出的市場(chǎng)參與模式來(lái)解決許多不確定性，該模式與《Electricity Journal》論文中提議進(jìn)入市場(chǎng)的一種模式相呼應(yīng)。
這份論文表明，混合部署能源項(xiàng)目將在互連之后由所有者和運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行控制，并作為單一資源提供給市場(chǎng)或系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商。這可以在不對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)和運(yùn)營(yíng)實(shí)踐進(jìn)行重大改變的情況下完成。
所有者和運(yùn)營(yíng)商管理組件的特性和提供能源、輔助服務(wù)和資源充足能力，就像傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)施一樣。但是，混合部署能源項(xiàng)目將比燃料發(fā)電設(shè)施或水力發(fā)電設(shè)施具有更大的靈活性和更少的運(yùn)行限制。
Peters說(shuō)，“現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)或在近期隊(duì)列中部署混合能源項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)商是市場(chǎng)先行者。沒(méi)有一個(gè)確定的市場(chǎng)模式，意味著沒(méi)有調(diào)度或結(jié)算，因此他們需要冒著數(shù)億美元投資風(fēng)險(xiǎn)的壓力，這迫使美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）和系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商優(yōu)先考慮混合部署能源項(xiàng)目的互連和市場(chǎng)參與規(guī)則?！?
美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）在4月7日宣布，計(jì)劃在7月23日舉辦一個(gè)技術(shù)會(huì)議。此次會(huì)議將探討一些與混合部署能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)有關(guān)的技術(shù)和市場(chǎng)問(wèn)題。
