中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在過(guò)去的十年，儲(chǔ)能系統(tǒng)通常服務(wù)于電網(wǎng)的邊緣。但風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電成本的持續(xù)下降正在加強(qiáng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵作用。從印第安納州到亞利桑那州最近一輪部署的儲(chǔ)能項(xiàng)目表明，美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展。
特斯拉公司在加利福尼亞州Mira Loma部署的裝機(jī)容量為80MWPowerPack儲(chǔ)能系統(tǒng)
公用事業(yè)廠商北印第安納公共服務(wù)公司(NIPSCO)主要負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)和管理美國(guó)中西部一個(gè)規(guī)模較大的燃煤發(fā)電項(xiàng)目。該公司的企業(yè)客戶(hù)只有五家工業(yè)廠商，其中包括英國(guó)石油公司在印地安那州懷廷的一家大型煉油廠、普萊克斯公司以及三家大型鋼鐵制造商，占其能源需求的40%。
當(dāng)北印第安納公共服務(wù)公司(NIPSCO) 在2018年展望未來(lái)十年的發(fā)展時(shí)表示，當(dāng)前裝機(jī)容量為2.09GW的燃煤發(fā)電組合無(wú)疑將繼續(xù)提供足夠的電力，但也會(huì)造成越來(lái)越多的經(jīng)濟(jì)損失。在進(jìn)行了廣泛的研究（其中考慮了六種可行的能源組合）之后，北印第安納公共服務(wù)公司(NIPSCO)選擇了一項(xiàng)能夠?yàn)榭蛻?hù)提供更加優(yōu)惠價(jià)格的計(jì)劃：到2023年關(guān)閉78％的燃煤發(fā)電產(chǎn)能，到2028年再關(guān)閉剩余22％的燃煤發(fā)電產(chǎn)能，并采用風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行替代。到2022年，將首先通過(guò)增加風(fēng)能來(lái)推動(dòng)投資組合的轉(zhuǎn)變，此后太陽(yáng)能發(fā)電和太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目將成為清潔能源發(fā)電的主導(dǎo)。
北印第安納公共服務(wù)公司(NIPSCO)計(jì)劃部署的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目令人關(guān)注?？偛课挥诩永Ｄ醽喼輮W克蘭的開(kāi)發(fā)商LS Power公司資深儲(chǔ)能工程師Cody Hill說(shuō)，“如果沒(méi)有部署儲(chǔ)能系統(tǒng)，將很難建設(shè)更多的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施，現(xiàn)在必須進(jìn)行大規(guī)模的時(shí)移，以保持太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)。”
部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始在市場(chǎng)上獲得利潤(rùn)，提供了短暫的頻率調(diào)節(jié)或低價(jià)套利。特斯拉公司在澳大利亞部署的早期大型儲(chǔ)能項(xiàng)目提供了一種算法驅(qū)動(dòng)的電池組，該電池組可以在較短的時(shí)間內(nèi)接入更大的電網(wǎng)，以更好地匹配負(fù)載峰值。在其他領(lǐng)域，電動(dòng)汽車(chē)充電廠商已經(jīng)開(kāi)始對(duì)小部分負(fù)載進(jìn)行時(shí)間轉(zhuǎn)移，使用電動(dòng)汽車(chē)作為需求側(cè)管理，從而為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)。早期的儲(chǔ)能項(xiàng)目大多規(guī)模很?。弘姵厝萘靠梢詾槌鞘须妱?dòng)公共汽車(chē)提供補(bǔ)充電力，或者用于微電網(wǎng)的本地試驗(yàn)。
然而，根據(jù)美國(guó)能源信息管理局（EIA）的調(diào)查數(shù)據(jù)，在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的緩慢增長(zhǎng)之后，美國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能部署即將實(shí)現(xiàn)飛躍式增長(zhǎng)。到2021年，裝機(jī)容量從現(xiàn)在的1GW增加到近2.5GW，這一增長(zhǎng)主要是由兩個(gè)大型儲(chǔ)能項(xiàng)目帶動(dòng)的，一個(gè)是佛羅里達(dá)州部署的裝機(jī)容量為409MWManatee儲(chǔ)能項(xiàng)目，另一個(gè)是在紐約皇后區(qū)分階段建設(shè)的裝機(jī)容量為316MW Ravenswood儲(chǔ)能項(xiàng)目。這一增長(zhǎng)不僅受到儲(chǔ)能系統(tǒng)成本下降的推動(dòng)，還受到清潔能源發(fā)電價(jià)格持續(xù)下跌的推動(dòng)。一些預(yù)測(cè)者卻忽略了這一新興動(dòng)態(tài)。盡管從歷史上看，儲(chǔ)能系統(tǒng)沿著成本曲線的發(fā)展速度一直較慢，但隨著風(fēng)能和太陽(yáng)能成為最便宜的發(fā)電方式，儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本仍將持續(xù)下降。
根據(jù)彭博社新能源財(cái)經(jīng)公司今年早些時(shí)候發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告，從2018年上半年到2019年，鋰離子電池的平準(zhǔn)化電力成本(LCOE)下降了35％，降至187美元/ MWh。成本大幅下降，使部署儲(chǔ)能系統(tǒng)替代化石能源發(fā)電設(shè)施帶來(lái)了更大的可能性。
北印第安納公共服務(wù)公司(NIPSCO)的資源計(jì)劃對(duì)美國(guó)電力行業(yè)產(chǎn)生了一定的影響。煉鋼和煤炭行業(yè)是印第安納州的主要產(chǎn)業(yè)，煉鋼工廠在電力需求激增時(shí)可以對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大的拉動(dòng)作用。但是這十年來(lái)，關(guān)閉燃煤發(fā)電設(shè)施的浪潮遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了預(yù)期，從2007年到2017年關(guān)閉了裝機(jī)容量55GW的燃煤發(fā)電設(shè)施。大多數(shù)人認(rèn)為，在美國(guó)政府的干預(yù)下，關(guān)閉燃煤發(fā)電設(shè)施的措施將會(huì)放緩。但去年關(guān)閉的燃煤發(fā)電的產(chǎn)能超過(guò)10GW，燃煤發(fā)電如今對(duì)美國(guó)發(fā)電的貢獻(xiàn)率已從50％降至近25％。
北印第安納公共服務(wù)公司(NIPSCO)并不是唯一一家對(duì)此發(fā)出警告的公司。總部位于加利福尼亞州的太平洋天然氣和電力公司（PG＆E）和亞利桑那公共服務(wù)公司（APS）最近都發(fā)布了部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的計(jì)劃，可以避免新建和升級(jí)發(fā)電廠。綜合起來(lái)，儲(chǔ)能系統(tǒng)現(xiàn)在可以與風(fēng)力發(fā)電和設(shè)施太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施已處于同等地位。在部署任何類(lèi)型的新容量時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)很可能被視為標(biāo)準(zhǔn)配置。盡管評(píng)估儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性可能更為復(fù)雜，因?yàn)樗峁┝藦V泛的創(chuàng)收服務(wù)（投資回報(bào)率取決于所有者使用的方式而有所不同），但公用事業(yè)公司現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到，構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)可以創(chuàng)造真正多功能的資產(chǎn)，無(wú)論其發(fā)電組合如何。
Hill說(shuō)，“太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施看起來(lái)就像是一種固定收益類(lèi)型的資產(chǎn)，就像債券一樣。而電池儲(chǔ)能系統(tǒng)更像是期權(quán)，可以在不同時(shí)間出售電力。但是從財(cái)務(wù)上來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)能系統(tǒng)看起來(lái)更類(lèi)似于開(kāi)發(fā)高峰期的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施。”
到2020年代中期，亞利桑那公共服務(wù)公司（APS）計(jì)劃部署裝機(jī)容量為850MW的儲(chǔ)能系統(tǒng)。而從該公司的發(fā)展戰(zhàn)略中得出的一個(gè)結(jié)論是，風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的增長(zhǎng)正在變得普遍，而部署儲(chǔ)能系統(tǒng)的策略顯然是出于套利目的。
太平洋天然氣和電力公司（PG＆E）日前發(fā)布了自己的儲(chǔ)能部署計(jì)劃，計(jì)劃以裝機(jī)容量為567MW的儲(chǔ)能系統(tǒng)取代裝機(jī)容量為670MW的三座關(guān)閉的天然氣發(fā)電廠。儲(chǔ)能系統(tǒng)具有經(jīng)濟(jì)性當(dāng)然得益于規(guī)模，擴(kuò)大規(guī)?？梢蕴岣邇?chǔ)能所有者的經(jīng)濟(jì)效益。并且隨著裝機(jī)容量的增加，儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本也會(huì)下降。最終，儲(chǔ)能系統(tǒng)部署者將從早期需求中獲利。
儲(chǔ)能系統(tǒng)的加大部署規(guī)模并不完全取決于價(jià)格。如今的融資結(jié)構(gòu)（即使在虧損能力的情況下也能為發(fā)電商創(chuàng)造單獨(dú)的收入流）以及變化的監(jiān)管環(huán)境，可能意味著傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)施的部署可以繼續(xù)進(jìn)行。例如，美國(guó)政府最近對(duì)俄亥俄州州現(xiàn)有核電和煤炭產(chǎn)能的支持與北印第安納公共服務(wù)公司(NIPSCO)的計(jì)劃形成了對(duì)比，因?yàn)槊绹?guó)政府可以為俄亥俄谷電公司的燃煤電廠的未來(lái)?yè)p失提供補(bǔ)貼。
清潔能源發(fā)電設(shè)施部署如今發(fā)展迅速。NextEra公司在7月底宣布將為俄克拉荷馬州的西部農(nóng)民電力合作社建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為700MW的三重混合能源項(xiàng)目，該項(xiàng)目由裝機(jī)容量各為250MW的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施，以及裝機(jī)容量為200MW的儲(chǔ)能系統(tǒng)組成。雖然儲(chǔ)能系統(tǒng)還不能起到長(zhǎng)期供力的作用，但確實(shí)可能出現(xiàn)系統(tǒng)性影響。Hill指出，從歷史上看，建于20世紀(jì)中葉的抽水蓄能電站為傳統(tǒng)燃煤發(fā)電廠和核能發(fā)電廠提供了一種逐漸提高經(jīng)濟(jì)效益的途徑。他推測(cè)，隨著與可再生能源發(fā)電設(shè)施配套部署變得越來(lái)越普遍，儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量將會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。
Hill說(shuō)，“就目前而言，儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)時(shí)間放電時(shí)間通常只有幾小時(shí)，也不一天或幾天。但即便是如此短的持續(xù)放電時(shí)間也足以大大提高風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的價(jià)值?！?
隨著風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電迅速成為廉價(jià)商品，并且可以在各地輕松構(gòu)建，它們正在顛覆電力市場(chǎng)促進(jìn)公用事業(yè)公司發(fā)布一系列新決策。隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)變得無(wú)處不在，它也將開(kāi)始影響電網(wǎng)的發(fā)展。裝機(jī)容量為300MW甚至400MW的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)無(wú)疑是大型的獨(dú)立單元。但是，如果一個(gè)地區(qū)部署10個(gè)這樣的儲(chǔ)能系統(tǒng)，將會(huì)發(fā)生什么？對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)現(xiàn)在似乎是不可避免的。當(dāng)區(qū)域儲(chǔ)能資源從兆瓦級(jí)別提高到兆瓦級(jí)別時(shí)，其發(fā)揮的作可以像虛擬發(fā)電廠一樣。
