中國儲能網(wǎng)訊：研究表明，可再生能源發(fā)電量的快速增長使得具有成本效益的儲能部署變得更加緊迫。而歐洲正在部署一些公用事業(yè)規(guī)模電池儲能系統(tǒng)，幾乎每周都會公布新項(xiàng)目的部署計(jì)劃。電池儲能技術(shù)發(fā)展似乎步入正軌，2019年儲能系統(tǒng)的成本為156美元/kWh，預(yù)計(jì)到 2030 年將降至61美元/kWh。
國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)的技術(shù)專家Emanuele Taibi、Carlos Fernández 和 Aakarshan Vaid 指出，由于缺乏認(rèn)可和激勵(lì)公用事業(yè)規(guī)模儲能系統(tǒng)真正價(jià)值的市場，儲能部署進(jìn)展受到一些阻礙。人們不應(yīng)該只考慮為儲能系統(tǒng)存儲電力所帶來的好處，還需要考慮儲能系統(tǒng)為穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)營（頻率響應(yīng)、靈活性）帶來的好處。他們在一份研究報(bào)告中描述了歐洲為創(chuàng)造新市場而采取的政策舉措，以及來自英國和澳大利亞的案例研究。最后提出了兩項(xiàng)全球倡議：世界銀行提出的儲能伙伴關(guān)系和國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)提出的電池儲能估值框架。
報(bào)告指出，當(dāng)前電力部門的轉(zhuǎn)型需要更加靈活的能源系統(tǒng)，以確保容納更多的可再生能源電力能夠可靠且經(jīng)濟(jì)高效地運(yùn)行。太陽能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)等大量可變的可再生能源電力整合帶來了許多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面挑戰(zhàn)，需要監(jiān)管機(jī)構(gòu)、電力系統(tǒng)運(yùn)營商、公用事業(yè)公司和政策制定者規(guī)劃、管理和運(yùn)營電力系統(tǒng)的方式進(jìn)行各種改變。
在這種情況下，電池儲能系統(tǒng)成為是當(dāng)今解決隨著可再生能源電力滲透率不斷提高而帶來挑戰(zhàn)的重要解決方案。這主要是因?yàn)?，由于其?dú)特的快速存儲和釋放電力能力，電池儲能系統(tǒng)成為一種非常適合提供一系列支持太陽能和風(fēng)能集成服務(wù)的技術(shù)。
創(chuàng)新：車輛到電網(wǎng)（V2G）和智能充電
電池儲能系統(tǒng)可以在可再生能源使用的關(guān)鍵部分實(shí)現(xiàn)快速脫碳。在交通領(lǐng)域，電動汽車 (EV) 中電池作為儲能系統(tǒng)的可行性正在迅速提高。在全球許多國家，可再生能源成本的降低使其電力成為交通運(yùn)輸部門有吸引力的低成本燃料。
例如比利時(shí)、荷蘭、盧森堡、法國和德國歐洲這五個(gè)國家目前約有73萬輛電動汽車在運(yùn)營，占全球電動汽車總量的 12%。在電力需求峰值時(shí)期，電動汽車電池存儲的電力可以反饋到電網(wǎng)并提供多種服務(wù)。這也稱為車輛到電網(wǎng)技術(shù) (V2G)。這種技術(shù)可將配電網(wǎng)投資減少40%至90%。
電池成本降低：到2030年將降到61美元/kWh
在各種不同的儲能技術(shù)中，抽水蓄能技術(shù)在歷史上一直是而且現(xiàn)在也是儲能容量最大的儲能系統(tǒng)。但電池是當(dāng)今在性能和成本降低方面進(jìn)展最快的儲能技術(shù)。這使得多種服務(wù)能夠通過存儲而不是發(fā)電提供：可以更快、更有效地在需要服務(wù)的位置提供電力服務(wù)。此外，彭博新能源財(cái)經(jīng)公司（BNEF）估計(jì)，鋰離子電池的成本將從2019年的156美元/kWh降至2030年的61美元/kWh。在這種情況下，與太陽能發(fā)電設(shè)施共址部署的電池儲能系統(tǒng)基本上消除了對柴油發(fā)電機(jī)的應(yīng)急電力需求。而對于并網(wǎng)應(yīng)用，公用事業(yè)規(guī)模的電池儲能系統(tǒng)可以緩解輸電阻塞，同時(shí)提供頻率控制服務(wù)。
提高電網(wǎng)穩(wěn)定性
電池儲能系統(tǒng)可以有效地為系統(tǒng)運(yùn)營商提供多種電網(wǎng)服務(wù)，包括頻率響應(yīng)、調(diào)節(jié)儲備和頻率控制。
此外，當(dāng)與可再生能源發(fā)電設(shè)施配套部署時(shí)，電池儲能系統(tǒng)可以為離網(wǎng)社區(qū)和孤立電網(wǎng)提供清潔、可靠和具有成本效益的電力。公用事業(yè)規(guī)模的電池儲能系統(tǒng)還可以提供關(guān)鍵服務(wù)，例如黑啟動服務(wù)和頻率調(diào)節(jié)，這些對于融合可再生能源份額更高的電力系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要。
市場設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵障礙，但正在發(fā)生改變
盡管電池儲能系統(tǒng)是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)，但當(dāng)前的市場設(shè)計(jì)往往是儲能部署的障礙，從而影響項(xiàng)目可行性并最終影響儲能部署。電力市場通常仍然是為發(fā)電量身定制的，而電池儲能系統(tǒng)既是發(fā)電設(shè)施又是靈活的負(fù)載。因此需要調(diào)整市場規(guī)則，以允許儲能項(xiàng)目將其提供的不同系統(tǒng)收益實(shí)現(xiàn)貨幣化。
隨著各國重新考慮其電力市場發(fā)展，并采用允許將儲能系統(tǒng)的收益轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目收入的新法規(guī)，世界各地的電池儲能部署正在迅速增加。歐洲理事會于2019年5月批準(zhǔn)了一項(xiàng)關(guān)于內(nèi)部電力市場通用規(guī)則的電力指令。該指令由歐盟委員會作為清潔能源一攬子計(jì)劃的一部分提出，承認(rèn)儲能系統(tǒng)作為轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵參與者之一，并敦促歐盟成員國解決儲能部署的主要障礙。
該指令與歐盟成員國到2030年實(shí)現(xiàn)32%的可再生能源目標(biāo)一起納入各國法規(guī)，該指令要求提高電力系統(tǒng)靈活性，其中電池儲能系統(tǒng)是一個(gè)關(guān)鍵選擇。出于這個(gè)原因，德國在2019年部署的電池儲能系統(tǒng)的裝機(jī)容量增加了41%，達(dá)到1.1GW，分別部署了453MW公用事業(yè)規(guī)模電池儲能系統(tǒng)和680MW住宅電池儲能系統(tǒng)。
歐洲有幾個(gè)電網(wǎng)規(guī)模電池儲能項(xiàng)目正在部署中，并且?guī)缀趺恐芏紩疾渴鹦马?xiàng)目計(jì)劃。例如道達(dá)爾公司日前宣布，他們將部署法國一個(gè)規(guī)模最大的電池儲能項(xiàng)目，其規(guī)模為25MW/25MWh。NEC公司也在日前宣布在荷蘭建設(shè)一個(gè)12MW電池儲能項(xiàng)目，該項(xiàng)目將為電網(wǎng)提供多種服務(wù)。
促進(jìn)儲能部署：英國的案例研究
英國在對于能源技術(shù)招標(biāo)中發(fā)現(xiàn)，電池儲能系統(tǒng)成為主要儲能技術(shù)。例如，英國的電力系統(tǒng)運(yùn)營商N(yùn)ational Grid公司開發(fā)了增強(qiáng)型頻率響應(yīng)(EFR)電網(wǎng)服務(wù)。增強(qiáng)型頻率響應(yīng)(EFR)電網(wǎng)產(chǎn)品被定義為一種動態(tài)服務(wù)，其有功功率隨系統(tǒng)頻率的變化而相應(yīng)變化，該服務(wù)專為電池儲能系統(tǒng)開發(fā)，一旦頻率超過閾值，可以在一秒或更短的時(shí)間內(nèi)提供頻率響應(yīng)服務(wù)。
為了在英國提供增強(qiáng)型頻率響應(yīng)(EFR)服務(wù)，National Grid公司于2016年8月啟動了200MW儲能系統(tǒng)拍賣活動。共收到64個(gè)投標(biāo)書，其中61個(gè)是電池儲能項(xiàng)目，2個(gè)為需求響應(yīng)項(xiàng)目，1個(gè)為熱能發(fā)電項(xiàng)目。在這些不同的投標(biāo)書中，National Grid公司選擇了8個(gè)電池儲能項(xiàng)目，其增強(qiáng)型頻率響應(yīng)(EFR)服務(wù)平均價(jià)格為9.44英鎊/MWh?？偣泊_保了大約201MW的電池儲能系統(tǒng)提供長達(dá)4年服務(wù)。
還有兩個(gè)例子是授予英國投資商LowCarbon公司的Glassenbury(40MW/28MWh)和Cleator(10MW/7MWh)儲能項(xiàng)目。目前英國四分之一的強(qiáng)型頻率響應(yīng)(EFR)容量由這兩個(gè)儲能項(xiàng)目提供，這兩個(gè)項(xiàng)目為穩(wěn)定電網(wǎng)頻率做出了重大貢獻(xiàn)。
多重收入是儲能項(xiàng)目可行性的關(guān)鍵：南澳大利亞州案例研究
電池成本的降低開啟了電池儲能系統(tǒng)越來越多的具有成本效益的應(yīng)用、用例和商業(yè)模式。一個(gè)例子是特斯拉公司為在南澳大利亞運(yùn)營的一個(gè)裝機(jī)容量為309MW風(fēng)力發(fā)電場安裝的100MW/129MWh霍恩斯代爾電池儲能系統(tǒng)。成為當(dāng)時(shí)全球規(guī)模最大的鋰離子電池儲能系統(tǒng)，該儲能系統(tǒng)主要提供頻率控制和短期網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)。
該電池儲能系統(tǒng)由特斯拉公司部署，自從2017年12月投入運(yùn)營，總投資為9000萬澳元，提供了包括能源套利和應(yīng)急頻率控制輔助服務(wù)(FCAS)在內(nèi)的眾多服務(wù)。2018年，霍恩斯代爾電池儲能系統(tǒng)產(chǎn)生了約2900萬澳元的收入，超出了很多人的預(yù)期。其收入包括來自南澳大利亞政府的420萬澳元的固定收入（10年），以及來自能源套利和應(yīng)急頻率控制輔助服務(wù)（FCAS）的約2500萬澳元，表明儲能項(xiàng)目可行性的關(guān)鍵是通過提供多種服務(wù)來增加收入。
霍恩斯代爾電池儲能系統(tǒng)在2018的年收入
國際合作的作用：儲能伙伴關(guān)系（ESP）
2019年5月，儲能伙伴關(guān)系（ESP）由世界銀行集團(tuán)與包括國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)在內(nèi)的29個(gè)機(jī)構(gòu)和組織建立，建立了新的國際伙伴關(guān)系以幫助擴(kuò)大儲能部署，并將新技術(shù)引入發(fā)展中國家的電力系統(tǒng)。這些組織將共同努力幫助加快部署適合發(fā)展中國家需求的儲能解決方案。
IRENA電力存儲估值框架(ESVF)
國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)日前發(fā)布了其電池儲能系統(tǒng)估值框架(ESVF)。電池儲能系統(tǒng)估值框架(ESVF)旨在指導(dǎo)制定有效的儲能政策，以整合可再生能源發(fā)電設(shè)施。電池儲能系統(tǒng)估值框架(ESVF)及其建模方法描述了如何評估電池儲能系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的價(jià)值以及如何成功部署創(chuàng)造條件。該框架分為三個(gè)部分：一個(gè)面向政策制定者和監(jiān)管者，另一部分介紹執(zhí)行儲能系統(tǒng)估值的建模方法，最后一部分研究現(xiàn)有儲能項(xiàng)目中的用例。
國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)的儲能系統(tǒng)估值框架
