激進(jìn)的各州目標(biāo)與841法令，美國(guó)儲(chǔ)能正在掀起風(fēng)暴。
文|保羅?克拉斯克 譯|李鳶兒
2015年10月，位于洛杉磯的阿利索峽谷（Aliso Canyon）天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)發(fā)生了一起甲烷泄露事故，此后，加州方面花費(fèi)了將近4個(gè)月的時(shí)間才控制儲(chǔ)氣庫(kù)的泄漏。
除了相關(guān)的環(huán)境和健康問(wèn)題外，監(jiān)管機(jī)構(gòu)還擔(dān)心泄漏將影響該地區(qū)的電力供應(yīng)。由于阿利索峽谷儲(chǔ)氣庫(kù)庫(kù)容的80%被用于發(fā)電調(diào)峰，因此在即將到來(lái)的夏天，當(dāng)?shù)乜赡軐⒚媾R至少一周的停電。
發(fā)生泄漏事故的阿利索大峽谷地下儲(chǔ)氣庫(kù)。
時(shí)任加州州長(zhǎng)杰瑞·布朗為此簽署了一份緊急指令。最終，南加州愛(ài)迪生公司臨危受命，在緊急情況下，將儲(chǔ)能項(xiàng)目加速上線。
接下來(lái)的9個(gè)月里，60兆瓦的電池儲(chǔ)能設(shè)施被選址、建造和運(yùn)營(yíng)。在公眾擔(dān)憂和電網(wǎng)不穩(wěn)定之際，這些儲(chǔ)能設(shè)施提供了寶貴的調(diào)峰資源。從那時(shí)起，電池技術(shù)的進(jìn)步、相關(guān)行政和立法政策的支撐，以及聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）第841號(hào)法令的出臺(tái)，共同將儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)推動(dòng)成為整個(gè)國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn)，并成為美國(guó)能源政策的支柱之一。
根據(jù)美國(guó)能源信息署（EIA）2018年5月公布的《美國(guó)電池儲(chǔ)能市場(chǎng)趨勢(shì)》，截至到2017年12月底，整個(gè)美國(guó)大約有708MW/867MWh（規(guī)模大于1MW）的儲(chǔ)能項(xiàng)目被投入使用，其中三分之二是在過(guò)去三年里投運(yùn)。
在已投運(yùn)的項(xiàng)目中，大約90%的大型電池儲(chǔ)能安裝在區(qū)域傳輸組織（RTOs）和獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（ISOs）覆蓋的區(qū)域。事實(shí)上，大約40%的裝機(jī)（占電池容量的31%）位于賓夕法尼亞州—新澤西州—馬里蘭州互聯(lián)（PJM）地區(qū)，而另外18%的裝機(jī)（占電池容量的44%）位于加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（CAISO）地區(qū)。
Ⅰ、存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步
在過(guò)去的20年里，能源行業(yè)已經(jīng)嘗試了許多不同類型的儲(chǔ)能技術(shù)。不過(guò)眼下第一次出現(xiàn)了市場(chǎng)的領(lǐng)跑者：鋰離子電池。
雖然鎳基、鈉基、鉛酸和液流電池已在美國(guó)部署，但到2016年底，鋰離子電池占美國(guó)所有大規(guī)模（大于1兆瓦）電儲(chǔ)能項(xiàng)目的80%以上。
通常鋰電池設(shè)計(jì)為每年365次循環(huán)，每個(gè)循環(huán)4小時(shí)，壽命可達(dá)20-30年。從加利福尼亞儲(chǔ)能設(shè)施的部署中可以看出，標(biāo)準(zhǔn)的20MW鋰電儲(chǔ)能設(shè)施可以提供80MWh的容量以滿足高峰需求。
過(guò)去幾年最顯著的變化之一是鋰離子電池成本迅速下降：2010年至2017年間，鋰離子電池價(jià)格下降了約80%，主要是受中國(guó)電動(dòng)汽車需求的推動(dòng)。2017年，鋰電儲(chǔ)能（包括逆變器和系統(tǒng)集成）的總建設(shè)成本約為每千瓦1300美元至1500美元（原文如此）。彭博新能源財(cái)經(jīng)則預(yù)測(cè)，未來(lái)10年鋰電儲(chǔ)能總成本還將以每年6%左右的速度下降。
Ⅱ、儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)
儲(chǔ)能最吸引人的地方在于它的多重作用。通常，儲(chǔ)能在發(fā)電機(jī)組發(fā)電時(shí)可以充電，在連接到電網(wǎng)時(shí)又可以放電。除此之外，還可以根據(jù)需要減輕電網(wǎng)的負(fù)荷壓力?？偟膩?lái)說(shuō)，儲(chǔ)能具有充放電和電網(wǎng)平衡能力，可以參與調(diào)頻、調(diào)壓、黑啟動(dòng)等服務(wù)。正如阿利索峽谷儲(chǔ)氣庫(kù)泄漏所證明的那樣，儲(chǔ)能可以快速部署，從而在能源短缺、分布式發(fā)電并網(wǎng)、自然災(zāi)害或惡劣事故發(fā)生時(shí)，提供理想的解決方案。
在可再生能源大發(fā)展的背景下，儲(chǔ)能與太陽(yáng)能、風(fēng)能相比還具有其它優(yōu)勢(shì)。太陽(yáng)能和風(fēng)能經(jīng)常受到波動(dòng)輸出及快速升降等影響，而儲(chǔ)能對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)則是穩(wěn)定的，因?yàn)樗ǔ＞哂休^短的充放電周期，并且對(duì)波動(dòng)的輸出響應(yīng)更友好。此外，儲(chǔ)能可以解決“鴨型曲線”問(wèn)題，通過(guò)增加非高峰需求和在高峰時(shí)期增加供應(yīng)來(lái)減輕電力系統(tǒng)的壓力。
最后，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口變動(dòng)和分布式能源需求增長(zhǎng)等因素下，電力市場(chǎng)面臨著很大的負(fù)荷不確定。儲(chǔ)能的投入可以降低成本，避免工廠和項(xiàng)目過(guò)度建設(shè)，因?yàn)閮?chǔ)能的設(shè)計(jì)可以滿足確切的需求，并有助于降低預(yù)測(cè)誤差的風(fēng)險(xiǎn)。
Ⅲ、激進(jìn)的國(guó)家目標(biāo)
美國(guó)能源政策制定者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)能的技術(shù)進(jìn)步及其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并反過(guò)來(lái)采取行政和立法措施來(lái)推動(dòng)表前儲(chǔ)能發(fā)展。美國(guó)前瞻性儲(chǔ)能政策的領(lǐng)導(dǎo)者是加州，加州在2013年就通過(guò)了一項(xiàng)計(jì)劃，要求所有的公用事業(yè)公司（IOUs）到2020年采購(gòu)1325MW的儲(chǔ)能。2017年，加州公用事業(yè)委員會(huì)又發(fā)布了第2868號(hào)法案，要求IOUs額外采購(gòu)500MW的分布式儲(chǔ)能。
譯注：美國(guó)一般采用表前（Front of the Meter，F(xiàn)TM）和表后（Behind the Meter，BTM）來(lái)對(duì)儲(chǔ)能進(jìn)行區(qū)分，對(duì)于上述定義有不同的表述。可以簡(jiǎn)單理解為表前主要是電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)，表后是工商業(yè)及居民儲(chǔ)能。
美國(guó)東海岸各州也不甘落后。2017年底，紐約州長(zhǎng)安德魯·科莫簽署立法，鼓勵(lì)紐約公共服務(wù)委員會(huì)制定政策，推動(dòng)該州的儲(chǔ)能發(fā)展。他提議紐約綠色銀行投入2.6億美元用于和儲(chǔ)能相關(guān)的投資。2018年，紐約發(fā)布了一項(xiàng)部署計(jì)劃，到2025年該州儲(chǔ)能要達(dá)到1500MW。
相應(yīng)的浪潮也在其它各州擴(kuò)散。2017年6月，馬薩諸塞州能源部門宣布，將在2020年1月1日完成200MWh的配電儲(chǔ)能項(xiàng)目。2018年，該州議會(huì)又推出一項(xiàng)新的清潔能源法案，其中包括了到2025年，要部署1766MW儲(chǔ)能的目標(biāo)。
亞利桑那州擬議的激進(jìn)計(jì)劃是，到2030年，要完成3000MW的儲(chǔ)能部署，這是美國(guó)最具侵略性的目標(biāo)。而新澤西州同樣大手筆，他們?cè)?018年5月通過(guò)一項(xiàng)法案，要求在2021年達(dá)到600MW，到2030年完成2000MW的龐大儲(chǔ)能建設(shè)。新澤西州是PJM區(qū)域中第一個(gè)宣布具體目標(biāo)的州，預(yù)計(jì)會(huì)有更多的州在近期公布儲(chǔ)能目標(biāo)及階段任務(wù)。
Ⅳ、FERC841法令的影響
隨著全國(guó)各州制定積極的儲(chǔ)能目標(biāo)，電儲(chǔ)能的在市場(chǎng)應(yīng)用愈發(fā)擴(kuò)展。但批評(píng)人士仍然發(fā)現(xiàn)，由于各地電力批發(fā)市場(chǎng)規(guī)定了許多繁瑣的技術(shù)要求，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）圍繞儲(chǔ)能的傳統(tǒng)規(guī)則顯得滯后于時(shí)代，并使投資商容易在財(cái)務(wù)上陷入困境。
事實(shí)證明，以往FERC在阻止儲(chǔ)能從多條能源流中賺取收入方面的限制，對(duì)投資商來(lái)說(shuō)，是一個(gè)巨大的盈利阻礙。
2018年2月，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）發(fā)布了第841號(hào)法令，打破了這一狀況。這項(xiàng)法令旨在消除儲(chǔ)能資源參與容量、能量及輔助服務(wù)市場(chǎng)的障礙，促進(jìn)儲(chǔ)能資源的發(fā)展。這標(biāo)志著美國(guó)能源政策發(fā)生了重大變化。
具體而言，F(xiàn)ERC841法令要求每個(gè)RTO和ISO（各個(gè)電力批發(fā)市場(chǎng)）修改其條款，以體現(xiàn)出電儲(chǔ)能資源的技術(shù)特性，促進(jìn)這些資源在RTO/ISO市場(chǎng)的參與度。
基于此，各個(gè)RTO/ISO需要實(shí)現(xiàn)四個(gè)主要目標(biāo)：
1、打破壁壘，使儲(chǔ)能供應(yīng)商能夠充分參與所有容量、能量和輔助服務(wù)市場(chǎng)；
2、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商必須能夠調(diào)度儲(chǔ)能資源，且儲(chǔ)能資源能夠以買方和賣方的身份按照批發(fā)市場(chǎng)的節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)來(lái)結(jié)算；
3、儲(chǔ)能的物理屬性和運(yùn)行特性必須通過(guò)競(jìng)標(biāo)指標(biāo)或其他方式被考慮計(jì)入；
4、規(guī)模大于100kW儲(chǔ)能資源必須具備參與市場(chǎng)的法定資格（不過(guò)RTOs/ISOs可以設(shè)置一個(gè)更低的門檻）。
在841法令公布之前，每個(gè)儲(chǔ)能供應(yīng)商都要按照零售價(jià)格而非批發(fā)價(jià)格支付充電費(fèi)用。這個(gè)法令的出臺(tái)，標(biāo)志著美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)首次明確，電儲(chǔ)能資產(chǎn)與其它能源資產(chǎn)不同。因?yàn)樗瓤梢詾殡娋W(wǎng)提供電力，也是電力市場(chǎng)的潛在買家。
根據(jù)FERC第841號(hào)命令，每個(gè)電力批發(fā)市場(chǎng)要在法令公布之日起270天內(nèi)提出合規(guī)備案，另外還有365天時(shí)間采取行動(dòng)并實(shí)施條款修訂。
不過(guò)，841號(hào)法令也引起了廣泛爭(zhēng)論，從而導(dǎo)致正式實(shí)施日期有所延后。反對(duì)者認(rèn)為，通過(guò)發(fā)布841號(hào)法令，F(xiàn)ERC把促進(jìn)儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展的責(zé)任推給了RTOs/ ISOs。同時(shí)，F(xiàn)ERC將“電存儲(chǔ)資源”定義為所有類型的電存儲(chǔ)技術(shù)，而不考慮“資源”是否連接至州電網(wǎng)或配電系統(tǒng)。一些公司對(duì)此定義表示質(zhì)疑，認(rèn)為存在越界管轄的可能。
Ⅴ、標(biāo)配
在各種儲(chǔ)能目標(biāo)紛紛出臺(tái)的背景下，我們希望看到各州能夠利用聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）授予的自由裁量權(quán)，在電力項(xiàng)目的招標(biāo)中，將儲(chǔ)能納入進(jìn)來(lái)，作為標(biāo)配進(jìn)行配套開發(fā)。
例如，亞利桑那州的SRP電力公司2018年早些時(shí)候在FERC 841號(hào)法令公布之前發(fā)布了一份100MW的可再生能源項(xiàng)目招標(biāo)書，里面有一點(diǎn)聲明提到，鼓勵(lì)采用儲(chǔ)能配套方案，但同時(shí)也需提供不配套儲(chǔ)能的方案。從中可以看出，這份招標(biāo)文件僅僅將儲(chǔ)能視為項(xiàng)目里一個(gè)可分離的輔助部分，也并未承認(rèn)儲(chǔ)能的多重用途。
一旦FERC841法令被正式實(shí)施，預(yù)計(jì)儲(chǔ)能在相關(guān)電力開發(fā)的招標(biāo)中，將被作為標(biāo)配之一納入進(jìn)來(lái)。盡管法令因爭(zhēng)議有所延誤，但也會(huì)在2019年年底前陸續(xù)在各州開始實(shí)施。
總的來(lái)說(shuō)，2018年，對(duì)美國(guó)儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，是一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。而隨著841法令逐漸轉(zhuǎn)入實(shí)施，屆時(shí)在這份法令和各州雄偉的激勵(lì)目標(biāo)共同作用下，美國(guó)儲(chǔ)能將掀起一個(gè)巨大的前進(jìn)浪潮。
（注：本文原標(biāo)題為“Energy Storage: Are We There Yet?”，編譯有刪改。）
