中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能是可再生能源高占比能源系統(tǒng)的重要組成部分，我國已逐步將發(fā)展儲(chǔ)能納入能源、電力發(fā)展規(guī)劃。美國非抽蓄儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展已相對(duì)成熟，形成清晰的技術(shù)選型路線和有效的商業(yè)模式，整個(gè)產(chǎn)業(yè)已具備規(guī)?；徒?jīng)濟(jì)效應(yīng)；美國政府也出臺(tái)配套了一系列政策，推動(dòng)相關(guān)市場發(fā)展。相比之下，我國非抽蓄儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)尚處發(fā)展初期，美國經(jīng)驗(yàn)具有一定的借鑒價(jià)值。本文重點(diǎn)分析了美國非抽蓄儲(chǔ)能的技術(shù)路線、商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)扶持政策，提出了對(duì)我國非抽蓄儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的啟示和建議。
美國非抽蓄儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析及啟示
執(zhí)筆人：曲昊源1、楊捷2、唐程輝1
1.國網(wǎng)能源院 企業(yè)戰(zhàn)略研究所
2.國網(wǎng)能源院 能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所
一、美國非抽蓄儲(chǔ)能技術(shù)路線
電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)（以鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池為代表）、儲(chǔ)熱技術(shù)（以太陽能光熱發(fā)電為代表）是美國非抽蓄儲(chǔ)能的主要技術(shù)類型，其中鋰離子電池是美國目前較為成熟的主流技術(shù)和發(fā)展重點(diǎn)。
綜合對(duì)比技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用情況，關(guān)于電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)：鋰離子電池綜合性能較好，應(yīng)用場景綜合，成本下降較快，裝機(jī)占比大，未來仍將是美國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)；鉛蓄電池性能較差，應(yīng)用場景受限，成本下降空間小，裝機(jī)占比小，傳統(tǒng)鉛蓄電池將逐漸被取代，鉛炭電池性能有所提升但競爭力有限；液流電池技術(shù)成熟度、商業(yè)化程度較低，裝機(jī)占比小，短期內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用可能性不高。關(guān)于儲(chǔ)熱技術(shù)：太陽能光熱發(fā)電是唯一可同時(shí)實(shí)現(xiàn)友好并網(wǎng)與有效調(diào)峰的可再生能源發(fā)電技術(shù)，調(diào)節(jié)性能良好，是美國應(yīng)用規(guī)模最大、最為成熟的儲(chǔ)熱技術(shù)，但受投資成本和占地面積所限，大規(guī)模應(yīng)用仍需大幅降低成本和依靠政策支持。
美國非抽蓄儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化運(yùn)營已較為成熟，不同應(yīng)用場景下收益來源多樣化，可疊加提供相對(duì)穩(wěn)定的收益保障。
電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能。項(xiàng)目初始投資較大、收益率較低，投資回報(bào)周期較長，收益以延緩輸配電網(wǎng)升級(jí)、輔助服務(wù)收益為主。由于缺少面向用戶的服務(wù)，盈利模式具有局限性，通常由電網(wǎng)公司直接投資。如美國紐約市供電企業(yè)聯(lián)合愛迪生公司配置65兆瓦/175兆瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)延緩布魯克林區(qū)和皇后區(qū)變電站的升級(jí)改造，投資成本1.1億美元，年運(yùn)營成本221萬美元，年收益982萬美元，投資回收期達(dá)18年，年化收益率為3.3%。
工商業(yè)用戶側(cè)儲(chǔ)能。項(xiàng)目投資成本相對(duì)較低、收益率較高，投資回報(bào)周期較短，收益主要以節(jié)省需量電費(fèi)為主，其他時(shí)段通過參與電網(wǎng)輔助服務(wù)和提供系統(tǒng)容量服務(wù)贏取更多利潤。如美國加州舊金山某工商業(yè)用戶配置140千瓦/560千瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，投資成本36萬美元，年運(yùn)營成本0.5萬美元，年收益6.7萬美元，投資回收期為6年，年化收益率為11.3%。
分布式光伏+儲(chǔ)能。項(xiàng)目投資成本非常低、收益率非常高，投資回報(bào)周期短，收益來源為政府補(bǔ)貼和通過自發(fā)電降低用電成本帶來的收益，此外還可通過為電網(wǎng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)獲得收益。如美國加州屋頂光伏用戶配置2千瓦/4千瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，投資成本2800美元，年運(yùn)營成本60美元，年化政府補(bǔ)貼300美元，年收益830美元，投資回收期為4年，年化收益率為24.4%。
二、美國對(duì)非抽蓄儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的扶持政策
近年來，美國出臺(tái)多項(xiàng)政策積極鼓勵(lì)儲(chǔ)能項(xiàng)目的研發(fā)、示范與應(yīng)用。
財(cái)政支持方面，運(yùn)用稅收減免、投資補(bǔ)貼等方式。聯(lián)邦政府層面，針對(duì)配備儲(chǔ)能的光伏發(fā)電系統(tǒng)出臺(tái)投資稅收減免（ITC）和成本加速折舊（MACRS）政策。州政府層面，以加州自發(fā)電激勵(lì)計(jì)劃（SGIP）為代表，2011年將儲(chǔ)能納入補(bǔ)貼范圍，目前對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為每瓦·時(shí)0.18-0.5美元。
配置目標(biāo)方面，州政府設(shè)立儲(chǔ)能發(fā)展目標(biāo)，實(shí)施儲(chǔ)能強(qiáng)制目標(biāo)采購計(jì)劃。加州自2013年起實(shí)施公用事業(yè)公司儲(chǔ)能強(qiáng)制采購計(jì)劃，確定了2020年前完成132.5萬千瓦儲(chǔ)能采購的目標(biāo)。2018年1月，紐約州宣布將在2025年前部署150萬千瓦的儲(chǔ)能設(shè)施。此外，俄勒岡、馬薩諸塞等州也制定并發(fā)布了儲(chǔ)能采購目標(biāo)計(jì)劃。
技術(shù)研發(fā)方面，向重點(diǎn)研發(fā)和示范項(xiàng)目提供資金資助。通過《美國復(fù)蘇與再投資法案》（APPA）向16個(gè)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目資助1.85億美元。美國能源部高級(jí)研究項(xiàng)目中心（ARPA-E）每年向儲(chǔ)能研發(fā)與示范項(xiàng)目提供資助，2018年預(yù)算上限達(dá)3000萬美元。
市場機(jī)制方面，根據(jù)儲(chǔ)能的物理特性優(yōu)化完善市場機(jī)制。美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）陸續(xù)出臺(tái)890號(hào)法令（2007年）、755號(hào)法令（2011年）、784號(hào)法令（2013年）和792號(hào)法令（2013年），允許儲(chǔ)能在電力市場中提供輔助服務(wù)，要求各市場按照不同調(diào)頻電源類型的調(diào)頻服務(wù)效果支付補(bǔ)償費(fèi)用。2018年2月，通過841號(hào)法令，要求各電力市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)研究制定儲(chǔ)能參與電力市場的相關(guān)規(guī)則，消除儲(chǔ)能資源參與電力市場的障礙。
三、相關(guān)啟示
相比美國，我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)尚處發(fā)展初期，需加速相關(guān)政策的出臺(tái)實(shí)施。
一是出臺(tái)相關(guān)財(cái)政支持政策。對(duì)關(guān)鍵儲(chǔ)能技術(shù)、材料、裝備研發(fā)以及用戶側(cè)儲(chǔ)能投資試點(diǎn)等給予稅收減免和投資補(bǔ)貼，引導(dǎo)社會(huì)投資聚集，促進(jìn)技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。
二是建立儲(chǔ)能參與的市場機(jī)制。加快推動(dòng)電力現(xiàn)貨市場建設(shè)，形成分時(shí)電能價(jià)格信號(hào)。完善電力輔助服務(wù)市場體系，優(yōu)化調(diào)頻補(bǔ)償機(jī)制，允許儲(chǔ)能提供相應(yīng)服務(wù)并獲得回報(bào)。
三是開展儲(chǔ)能配置標(biāo)準(zhǔn)研究。選擇新能源高占比地區(qū)，明確一定比例的儲(chǔ)能配置目標(biāo)，通過新能源與儲(chǔ)能聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，進(jìn)一步促進(jìn)新能源消納，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性。
專家介紹
曲昊源，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所改革與市場研究室研究員。主要從事電力市場、輔助服務(wù)市場、電力體制改革等領(lǐng)域的研究，熟悉歐洲、美國等國外電力市場設(shè)計(jì)。連續(xù)三年主筆《國內(nèi)外電力市場化改革分析報(bào)告》。曾主持、參與多項(xiàng)政府有關(guān)部門的委托項(xiàng)目以及國家電網(wǎng)有限公司重大科技項(xiàng)目、重大戰(zhàn)略課題、管理咨詢項(xiàng)目等的研究與管理工作，多次獲得國家電網(wǎng)有限公司軟科學(xué)成果獎(jiǎng)。
楊捷，博士，國網(wǎng)能源院能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所研究員。主要從事能源戰(zhàn)略、能源電力規(guī)劃、能源新技術(shù)等領(lǐng)域研究。參與國家電網(wǎng)公司“十三五”、“十四五”電力規(guī)劃，以及抽水蓄能中長期發(fā)展研究等工作。作為負(fù)責(zé)人或主筆人完成國家能源局委托項(xiàng)目、國家電網(wǎng)有限公司十大戰(zhàn)略課題等能源領(lǐng)域重大課題研究。曾獲中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)、中國企業(yè)改革發(fā)展優(yōu)秀成果、國家電網(wǎng)有限公司優(yōu)秀調(diào)研成果等獎(jiǎng)項(xiàng)。
唐程輝，工學(xué)博士，國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所研究員。研究方向?yàn)殡娏w制改革、電力市場等，完成多項(xiàng)政府委托及國網(wǎng)公司科研項(xiàng)目，以第一作者在IEEE匯刊、Applied Energy、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電工技術(shù)學(xué)報(bào)等國內(nèi)外知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文。
團(tuán)隊(duì)簡介：企業(yè)戰(zhàn)略研究所（以下簡稱戰(zhàn)略所）成立于2009年，原名為企業(yè)戰(zhàn)略與管理咨詢研究所，2010年12月單獨(dú)設(shè)立企業(yè)戰(zhàn)略研究所，是國網(wǎng)能源院核心研究所之一。經(jīng)過多年實(shí)踐和積累，在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、體制改革與電力市場、企業(yè)國際化發(fā)展等領(lǐng)域已形成顯著優(yōu)勢，培養(yǎng)造就了一支專業(yè)素質(zhì)高、研究能力強(qiáng)的研究咨詢隊(duì)伍。戰(zhàn)略所內(nèi)設(shè)企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃研究室、改革與市場研究室、國際化發(fā)展研究室，共有32名員工，平均年齡32歲，其中博士27人，碩士5人，具有高級(jí)職稱12人，國家電網(wǎng)公司優(yōu)秀專家人才后備3人，是一只充滿活力、善于思考、凝聚力強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)。曾獲得“2010年度國家電網(wǎng)公司先進(jìn)黨支部”、“2011-2012年度國家電網(wǎng)公司科技工作先進(jìn)集體”、“2018年度國家電網(wǎng)有限公司先進(jìn)班組”、國網(wǎng)能源院“2011-2017年度先進(jìn)集體”以及“課題攻關(guān)黨員先鋒團(tuán)隊(duì)”等稱號(hào)。2016年，設(shè)立“馬莉勞模創(chuàng)新工作室”。
