儲能使電網(wǎng)平價成為可能

　　近年來，光伏發(fā)電正以驚人的速度普及，但無論是對于用戶，還是對于電網(wǎng)公司，光伏發(fā)電裝置的長遠價值都與電能的儲存能力息息相關(guān)。不管是最新的發(fā)電技術(shù)還是現(xiàn)有的電網(wǎng)裝置，很顯然電能存儲既是致命弱點也是成功的關(guān)鍵。這指明了電能存儲有兩個需要解決的關(guān)鍵問題，首先是什么樣的技術(shù)能將儲能成本降到最低，其次是這些技術(shù)會給用戶和電網(wǎng)公司帶來多少價值。

在考慮這兩個問題之前，首先應(yīng)對能源儲存存在的必要性進行探討，特別是在全球光伏發(fā)電市場通過近10年的發(fā)展，已經(jīng)達到每年新增100吉瓦的發(fā)電市場。其次還要考慮技術(shù)成本和價值對比等問題。

儲能應(yīng)看重價值而非成本

HIS能源信息咨詢公司高級研究員AshSharma認為能源儲存有多個用途。

首先是用戶的自發(fā)自用。雖然光伏發(fā)電很難持續(xù)滿足用戶用電需求，但在有些情況下，上網(wǎng)電價可能比市場電價還要低。這就吸引著家庭用戶盡可能地使用自家屋頂上太陽能電池板所發(fā)的電量，而此時存儲裝置就幫助了用戶來自發(fā)自用。

其次在商業(yè)能源結(jié)構(gòu)中，存儲裝置除了經(jīng)常用于躲避用電需求峰值外，還可以作為后備電源。電能儲存不僅是發(fā)電管理機構(gòu)的必需品，在幫助控制電壓和電量輸出功率斜坡問題上體現(xiàn)的價值也是不可替代的。例如波多黎各的2兆瓦光伏裝機就是因法規(guī)要求而安裝上儲存設(shè)備。而在像澳大利亞、德國、以及洛杉磯的郊外這些地方，電能存儲裝置都可以在電網(wǎng)無法有任何改善的情況下，更進一步平衡和加強電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

當(dāng)然，沒有儲存裝置的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)一般輸出的電量是非常不穩(wěn)定的，而任何脫離電網(wǎng)的設(shè)施為獲得穩(wěn)定的電力來源都必須具備存儲裝置，由此建設(shè)存儲裝置也同樣成為目前最大的商機。然而，目前最大的問題就是成本。Sharma表示，現(xiàn)在給光伏發(fā)電設(shè)備添加儲能裝備，實際上是降低了投資回報(即使德國光伏發(fā)電內(nèi)部回報率達到7%)。隨著儲能裝備成本的降低，以及新的反映投資價值的激勵政策的出臺，光伏發(fā)電投資回報率也會發(fā)生很大的變化。一些專家認為光伏發(fā)電內(nèi)部回報率會因這些激勵政策而翻倍。Sharma認為能源存儲目前最主要的問題就是它沒有大量的產(chǎn)品，導(dǎo)致市場不成熟。據(jù)全球能源信息公司IHS預(yù)測，當(dāng)存儲設(shè)備市場規(guī)模擴大時，伴隨著新的電池技術(shù)的推出和電動汽車的普及，儲能設(shè)備的成本將在未來幾年降低至少40%。

美國能源部先進能源研究計劃署(ARPA-E)技術(shù)總監(jiān)MarkJohnson認為，只有在安裝儲能裝置的成本只增加電力成本2.5美分每千瓦時的情況下，儲能裝置的成效才能真正被顯現(xiàn)出來。為了達到這個目標(biāo)，MarkJohnson認為儲能裝置的成本大約要降到100美分/千瓦時 (是目前最先進技術(shù)下的儲能裝置成本的四分之一)，ARPA-E目前正在尋找能將成本降低十倍的技術(shù)。值得注意的是，特斯拉公司日前表示最新的　　 “giagawatt”電池工廠將會投產(chǎn)，到2017年電池存儲成本將只有150美分 /千瓦時。

加州儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CESA)執(zhí)行董事長JaniceLi表示，儲能將會是整個電力系統(tǒng)游戲規(guī)則的改變者，但其關(guān)鍵點并非在成本問題上，而體現(xiàn)在電網(wǎng)的價值上，全面、深度的可再生能源應(yīng)用方案是創(chuàng)造最大價值的唯一辦法。“儲能要比我們現(xiàn)在實施的所有辦法產(chǎn)生的成本效益都要高的多，它不僅僅是關(guān)注成本問題，而是在不斷創(chuàng)造更多的價值!”JaniceLi說道。Janice想說的是整個能源市場的重構(gòu)，并不會因類似只有化石能源才會對能源需求變化有所回應(yīng)。實際上在美國，儲能對能源市場需求變化的回應(yīng)要迅速的多且準(zhǔn)確的多。“假如你回應(yīng)的越是迅速，你獲得的回報會越多。這就是儲能的價值定位。”JaniceLi說道。

“隨著全球能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型，我們能夠清楚地看到風(fēng)能和太陽能將會成為這個新系統(tǒng)的兩大支柱”，德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所 (FraunhoferSolarInstitute)主席EickeWeber教授說道，“而為了達到這個目標(biāo)，我們需要在儲能方面做很多努力。

該領(lǐng)域?qū)杆侔l(fā)展，其成本大幅下降的一天也會在不久的將來實現(xiàn)。”

脫離電網(wǎng)實現(xiàn)電網(wǎng)平價

近期由美國洛基山研究所和可再生能源公司CohnReznick發(fā)布的一份名為《電網(wǎng)缺陷經(jīng)濟學(xué)》的報告，其中首次詳細分析了使用與太陽能結(jié)合的儲能技術(shù)的　 電網(wǎng)所存在的“缺陷”。該報告通過在美國五個不同地區(qū)，分析出四個不同的場景：加速成本下降的技術(shù)進步分別對一些較保守和積極的案例的影響;提高能效和加強需求側(cè)管理;將降低成本的科技與能效、需求側(cè)管理相結(jié)合。報告的結(jié)果令人吃驚。報告顯示，雖然提高能效和加強需求側(cè)管理能夠降低能源需求系統(tǒng)的規(guī)模，但科技的進步能夠降低該系統(tǒng)的成本，這將大大加快了電網(wǎng)平價時代的到來。

這個結(jié)果表明，帶有儲能的光伏平價上網(wǎng)已經(jīng)存在，并會快速普及到用戶家中。事實上，在夏威夷，商業(yè)用戶已經(jīng)采用電網(wǎng)平價政策，且到2022年，將會普及到整個普通用戶家庭中去。預(yù)計在10年內(nèi)，光伏儲能的電網(wǎng)平價政策將被用到紐約、加州以及美國很多地方，屆時美國上百萬普通家庭和商業(yè)用戶都可以享受該政策。那時，在紐約或者洛杉磯將會有大量的家庭用戶脫離電網(wǎng)。那些追求穩(wěn)定和低碳電力的用戶，會更早選擇使用上網(wǎng)平價政策，他們會安裝小型離網(wǎng)光伏儲能系統(tǒng)來降低用電需求和提供用電備份，以及獲得其他好處。

對整個電網(wǎng)系統(tǒng)而言，電網(wǎng)平價無論是從經(jīng)濟角度還是從管理角度都將是個重大挑戰(zhàn)。據(jù)該報告預(yù)計，30年后，整個電網(wǎng)平價時代將完全到來。而利用售電來收回建設(shè)投資成本的舊電力運營模式將會成為過去時。

電力系統(tǒng)必須要重新思考目前的經(jīng)濟模式來留住用戶和獲得額外收益。