中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：如今，全球范圍內(nèi)已經(jīng)部署了超過(guò)3GW的電網(wǎng)側(cè)電池儲(chǔ)能，雖然看起來(lái)仍然是一個(gè)小生意，但是最近的發(fā)展表明該行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。2018年，以加利福尼亞為首，美國(guó)部署了超過(guò)300MW的電池儲(chǔ)能。在全球范圍內(nèi)，意大利、英國(guó)、西班牙和其他地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商正在開(kāi)展試點(diǎn)項(xiàng)目。澳大利亞、中國(guó)、阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)（UAE）、美國(guó)的大型儲(chǔ)能項(xiàng)目已準(zhǔn)備就緒，可以在六個(gè)小時(shí)內(nèi)提供超過(guò)100MW的容量。
「敏捷性（Agility）」指將一項(xiàng)任務(wù)分解成為小的子階段，隨著每個(gè)階段任務(wù)完成的情況，及時(shí)調(diào)整策略和目標(biāo)。因此敏捷性是不確定路徑和靈活性的體現(xiàn)，是對(duì)未知方法的探索。
盡管電池儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)電網(wǎng)管理的好處顯而易見(jiàn)，但由于以下三個(gè)主要原因，全球電網(wǎng)電池儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展有限：
1. 成本
除了當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)鼓勵(lì)部署外，電池的成本對(duì)于大多數(shù)電網(wǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)仍然太高而無(wú)法生存。但是，電池儲(chǔ)能成本逐年下降，這在很大程度上是因?yàn)殡妱?dòng)汽車（EV）對(duì)電池制造的需求。預(yù)計(jì)到2020年代中期，電池成本將降至USD$100/kWh范圍內(nèi)。成本下降，再加上多應(yīng)用的疊加收入和電池應(yīng)用的擴(kuò)展，將導(dǎo)致大量積極的商業(yè)案例增加。
2. 監(jiān)管
在大多數(shù)地區(qū)，監(jiān)管壁壘禁止電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商擁有和運(yùn)營(yíng)電池儲(chǔ)能，但意大利的監(jiān)管框架已被修改。然而，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商目前還無(wú)法在試點(diǎn)項(xiàng)目之外開(kāi)發(fā)電池儲(chǔ)能解決方案。因此，必須建立明確的監(jiān)管框架和市場(chǎng)機(jī)制，以開(kāi)發(fā)具有明確部署目標(biāo)的儲(chǔ)能資產(chǎn)。例如，加利福尼亞公用事業(yè)委員會(huì)（CPUC）要求公用事業(yè)建設(shè)儲(chǔ)能容量，并闡明了電池聚合的市場(chǎng)規(guī)則。采取了這些舉措之后，截至2018年夏季，加州最大的公用事業(yè)公司已經(jīng)采購(gòu)或正在尋求批準(zhǔn)以采購(gòu)近1500MW的電力。「電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商」和「系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商」的區(qū)別——「電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商」是電網(wǎng)資產(chǎn)運(yùn)維管理的實(shí)體；「系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商」或「獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商」一般是獨(dú)立的調(diào)度機(jī)構(gòu)，旨在技術(shù)上協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商按照電力系統(tǒng)要求進(jìn)行運(yùn)行方式切換，保證系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。（譯注）在可再生能源領(lǐng)域一直有效的、直接鼓勵(lì)使用電池儲(chǔ)能來(lái)促進(jìn)發(fā)展和降低成本的觀點(diǎn)也存在強(qiáng)烈爭(zhēng)議。考慮德國(guó)和西班牙這兩個(gè)具有較高可再生能源滲透率的歐洲國(guó)家之間的對(duì)比。在提供激勵(lì)措施的德國(guó)，住宅存儲(chǔ)市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展，并減輕了電網(wǎng)壓力。在西班牙，電池部署仍然非常有限。
3. 替代方案
在高可再生能源滲透的分布式能源網(wǎng)絡(luò)中，電池遠(yuǎn)非平衡供電的唯一選擇。其他方法包括：
? 良好的區(qū)域或國(guó)際互聯(lián)互通會(huì)減少可再生能源在大范圍上的間歇性，并允許使用更多的電力來(lái)源。
? 快速啟動(dòng)或快速響應(yīng)的化石燃料電廠在滿足高峰電力需求方面也將發(fā)揮關(guān)鍵作用，并且在未來(lái)仍將保持重要地位。
? 需求側(cè)響應(yīng)（DSR）已經(jīng)通過(guò)激勵(lì)終端用戶減少能耗或根據(jù)電網(wǎng)需求切換到用戶側(cè)的發(fā)電設(shè)備，作為平衡電網(wǎng)的一種方法也進(jìn)行了廣泛的測(cè)試。「需求響應(yīng)（Demand Response, DR）」和「需求側(cè)響應(yīng)（Demand Side Response, DSR）」顯然是不同的。需求響應(yīng)是一種方法，而需求側(cè)響應(yīng)則明顯帶有特定空間屬性。需求響應(yīng)是電網(wǎng)在峰谷負(fù)荷差別、間歇性發(fā)電以及靈活性資源共同作用下的管理需要。需求側(cè)則是定義在用戶端的分布式發(fā)電、可間斷負(fù)荷等具體用例。（譯注）
電池：適用于公用事業(yè)和運(yùn)營(yíng)商
由于電池在電網(wǎng)管理中扮演的角色在細(xì)節(jié)、時(shí)間和范圍存在很大的不確定性，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和公用事業(yè)公司應(yīng)如何定位以利用機(jī)遇并對(duì)市場(chǎng)變化做出正確的反應(yīng)？對(duì)業(yè)務(wù)模型和合作伙伴關(guān)系采取靈活的方法：公用事業(yè)公司可以與分布式儲(chǔ)能資產(chǎn)的第三方聚合商簽約，以提供可再生能源的備用。這是虛擬電廠（VPP）模型的擴(kuò)展，在過(guò)去的五年中，德國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)和英國(guó)市場(chǎng)一直在培育這種模型，并且隨著電池成本的降低以及特斯拉等強(qiáng)大廠商的加入，事實(shí)證明該模型是可行的市場(chǎng)。希望實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，并利用同一資產(chǎn)增加收益流：公用事業(yè)和電力生產(chǎn)商可以使用電池儲(chǔ)能來(lái)減少因可再生能源間歇性而產(chǎn)生的不平衡費(fèi)用；根據(jù)市場(chǎng)信號(hào)（套利）優(yōu)化電力批發(fā)市場(chǎng)中的發(fā)電和售電；從輔助服務(wù)和容量備用機(jī)制中獲取收入；支持工業(yè)或消費(fèi)者團(tuán)體避免系統(tǒng)峰值費(fèi)用，這些費(fèi)用是根據(jù)高峰時(shí)段的消耗量計(jì)算得出的；或商討收取節(jié)能分成。開(kāi)發(fā)一系列儲(chǔ)能資產(chǎn)和技術(shù)：盡管尚不清楚哪種電池技術(shù)能在大多數(shù)電網(wǎng)應(yīng)用中獲勝，但鋰離子似乎是最有可能成功的技術(shù)。但是，市場(chǎng)參與者不應(yīng)依賴一種特定的技術(shù)——前進(jìn)的道路不僅是電池技術(shù)。其他解決方案，例如傳感器、通信軟件和發(fā)電，也將很重要。例如，德國(guó)的E.ON公司在2016年4月發(fā)布了結(jié)合多種技術(shù)的家庭存儲(chǔ)系統(tǒng)。將儲(chǔ)能用作差異化開(kāi)發(fā)因素：公用事業(yè)可以利用電池作為零售市場(chǎng)中的差異化開(kāi)發(fā)因素，并為輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供靈活性服務(wù)。Engie正在比利時(shí)開(kāi)發(fā)其20MW/20MWh的儲(chǔ)能園區(qū)，以提供R1輔助服務(wù)。然后，它將開(kāi)發(fā)一個(gè)電池池，可出租給工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等應(yīng)用，以提供需求響應(yīng)。比荷盧經(jīng)濟(jì)聯(lián)盟（Benelux）的Eneco自2016年以來(lái)一直向其客戶提供Tesla Powerwall，并在Tesla，SolarEdge和Ampard的支持下將其服務(wù)擴(kuò)展到CrowdNett，后者的軟件允許對(duì)家用電池進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，從而提供了輔助服務(wù)。比利時(shí)輸電運(yùn)營(yíng)商Elia為「頻率偏差儲(chǔ)備（frequency containment reserves, FCR，也稱為R1）」定義了兩種不對(duì)稱產(chǎn)品：“R1- down”和“R1- up”，供應(yīng)商需要對(duì)此做出反應(yīng)，以應(yīng)對(duì)任何大于100mHz的頻率偏差 （按正負(fù)偏差分開(kāi)）（Elia，2018）。
電池：面向工業(yè)和投資者
工業(yè)界和大型公司可能有一個(gè)真正令人信服的案例來(lái)投資電池儲(chǔ)能，無(wú)論是因?yàn)樗麄冃枰獞?yīng)對(duì)停電（例如在南亞和非洲），還是承諾采購(gòu)100％可再生能源（例如，蘋果、Facebook、谷歌以及其他176家全球公司），或者需要為自己支付的高額電費(fèi)（例如在意大利）。工業(yè)企業(yè)可以選擇將其電池儲(chǔ)能業(yè)務(wù)外包給電力公司或聚合商，或者與輸配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商合作，通過(guò)為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)（例如電壓穩(wěn)定性或頻率調(diào)節(jié)）來(lái)潛在地獲得額外收入。盡管到目前為止，我們幾乎看不到這種業(yè)務(wù)模型的案例，但它可以為系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供特別好的選擇，受限于監(jiān)管，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商并不能直接參與儲(chǔ)能投資。電池儲(chǔ)能是一個(gè)相對(duì)年輕的行業(yè)，沒(méi)有五年或五年以上實(shí)際回報(bào)的跟蹤和記錄，項(xiàng)目所有者很難獲得融資。但是，情況可能正在發(fā)生變化，因?yàn)锳dvanced Microgrid Solutions和Stem最近在其各自新的儲(chǔ)能項(xiàng)目上獲得了大量融資（分別為2億美元和1億美元）。租賃模式的出現(xiàn)也可以吸引不同類型的投資者，例如電表行業(yè)，這代表著低風(fēng)險(xiǎn)的穩(wěn)定收入。
給決策者的建議
對(duì)于希望進(jìn)行投資的高管，我們建議以下原則：
? 量身定制適合當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)條件的解決方案，例如市場(chǎng)特征（可再生能源滲透率、發(fā)電組合、系統(tǒng)規(guī)模），監(jiān)管框架（收入模型，運(yùn)營(yíng)要求）以及激勵(lì)措施和商業(yè)信號(hào)。
? 研究如何從組合應(yīng)用中受益，因?yàn)榭勺兪杖肓饕越⒎e極的業(yè)務(wù)案例至關(guān)重要。
? 影響能源市場(chǎng)的設(shè)計(jì)（例如輔助服務(wù)的定義，使用電網(wǎng)服務(wù)以及多功能堆疊服務(wù)的可能性），以充分利用電池儲(chǔ)能，并實(shí)現(xiàn)成功的商業(yè)案例?！付喙δ芏询B服務(wù)（Stacked Services）」，儲(chǔ)能可以為電網(wǎng)提供多種服務(wù)，如：頻率響應(yīng)以及電價(jià)套利。在實(shí)際應(yīng)用中，這兩種服務(wù)是可以同時(shí)發(fā)生的，因此稱為「多功能堆疊服務(wù)（Stacked Services）」。（譯注）
原標(biāo)題:電網(wǎng)管理中的敏捷性：電池儲(chǔ)能
