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連續(xù)四年增長(zhǎng)率超200%,美國(guó)戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)井噴式增長(zhǎng)剛剛開始?
日期:2019-04-23   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:chengling 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:美國(guó)戶用儲(chǔ)能裝機(jī)量從2014年的2.25兆瓦時(shí)到2018年的185兆瓦時(shí),在過(guò)去的四年里年增長(zhǎng)率超過(guò)200%,并且該趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。 

2019年3月,麥肯錫發(fā)布了《戶用儲(chǔ)能如何支持電網(wǎng)》。“如果電池供應(yīng)商、電力公司和監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以解決商業(yè)上的、運(yùn)營(yíng)上的和政策上的微妙問(wèn)題,戶用儲(chǔ)能可以讓電網(wǎng)成本收益更高,更可靠,適應(yīng)力更強(qiáng)并且更安全。”

在過(guò)去的四年里,美國(guó)戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的年新增裝機(jī)容量從2014年的2.25兆瓦時(shí)(MWh)躍升至2018年的185兆瓦時(shí)。很多消費(fèi)者希望家庭電力系統(tǒng)更可控、更可靠和適應(yīng)性更強(qiáng),而戶用儲(chǔ)能可以滿足這些需求。正因?yàn)槿绱耍芏嗌鐓^(qū)將會(huì)很快擁有一個(gè)未曾預(yù)料的家用儲(chǔ)能系統(tǒng)資源網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的家庭用戶已經(jīng)購(gòu)買了儲(chǔ)能資源,但不是每天都使用。怎樣做才能讓戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)幫助本地的電力公司,從而讓電網(wǎng)運(yùn)行地更有成本效益,更可靠,適應(yīng)性更強(qiáng),而且更安全?

為促進(jìn)戶用儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展,監(jiān)管部門和電力企業(yè)需要評(píng)估戶用儲(chǔ)能可以在什么地點(diǎn)以何種方式支持電網(wǎng)(例如在發(fā)電側(cè)發(fā)現(xiàn)容量緊張的情況),并且在進(jìn)行資源和電網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)候把這些評(píng)估結(jié)果考慮在內(nèi)。監(jiān)管部門還需考慮對(duì)電池調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)的費(fèi)率和其他補(bǔ)償機(jī)制,并且思考如何把電池整合到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。同樣,戶用儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商需要確保他們的客戶同意用電池來(lái)支持電網(wǎng)。運(yùn)營(yíng)商還需要向本地的電力企業(yè)證明這些電表后端的儲(chǔ)能系統(tǒng)十分可靠,即在電網(wǎng)發(fā)布需要支持的通知后,短時(shí)間內(nèi)可以進(jìn)行調(diào)度。

追蹤戶用儲(chǔ)能的增長(zhǎng)

戶用儲(chǔ)能安裝量在美國(guó)飛速增長(zhǎng):在過(guò)去的四年里年增長(zhǎng)率超過(guò)200%,而且這個(gè)趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)(見圖表1)。在2018年新增戶用儲(chǔ)能裝機(jī)甚至第一次超過(guò)了公用事業(yè)規(guī)模的儲(chǔ)能裝機(jī)。這說(shuō)明高價(jià)值客戶選擇擁有他們自己的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

圖表1 “戶用儲(chǔ)能的井噴式增長(zhǎng)剛剛開始”

美國(guó)每年戶用儲(chǔ)能安裝量(兆瓦時(shí))

來(lái)源:伍德麥肯茲

促進(jìn)戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝量迅速增長(zhǎng)的因素有:

—成本下降:2012~2017年,戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)每千瓦時(shí)的成本每年下降15%以上。

—斷電風(fēng)險(xiǎn)增長(zhǎng):每次大規(guī)模的颶風(fēng)或暴風(fēng)雨降臨之后,戶用儲(chǔ)能的安裝速度都會(huì)顯著增加。所以在像佛羅里達(dá)和德克薩斯這樣受過(guò)暴風(fēng)雨襲擊的州,戶用儲(chǔ)能裝機(jī)容量增長(zhǎng)迅速。同樣地,加利福尼亞州火災(zāi)易發(fā)地區(qū)的家庭開始安裝家用儲(chǔ)能設(shè)施,以保證電力的可靠供應(yīng)。

—電費(fèi)結(jié)構(gòu):有些電力公司設(shè)置了分時(shí)電價(jià),即每天不同時(shí)段內(nèi)的電價(jià)不同。安裝有電池的家庭可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)最小化最高電價(jià)時(shí)段的用電量。

光伏加儲(chǔ)能的協(xié)同效益:整合安裝光伏和儲(chǔ)能系統(tǒng)成本更低,并且用戶可以更靈活的根據(jù)市場(chǎng)電價(jià)來(lái)調(diào)整用電量和發(fā)電量。以上兩個(gè)因素使光伏加儲(chǔ)能系統(tǒng)比單獨(dú)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本降低了25%以上。

—購(gòu)買優(yōu)惠:政府給安裝戶用儲(chǔ)能提供的優(yōu)惠政策很有吸引力。戶用光伏加儲(chǔ)能項(xiàng)目可以申請(qǐng)聯(lián)邦投資抵稅,在今年這個(gè)措施能降低系統(tǒng)30%的安裝成本。像加利福尼亞州的“自發(fā)電激勵(lì)項(xiàng)目”這樣的地方優(yōu)惠政策,可以為家庭投資一般的戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)節(jié)省1600~2500美元。

—電網(wǎng)服務(wù)補(bǔ)償。最近一些地方電力公司開始設(shè)立項(xiàng)目,即在電力需求尖峰時(shí)刻,公司向擁有戶用儲(chǔ)能的家庭從電池向電網(wǎng)輸電付費(fèi)。相應(yīng)地,這些用戶將得到補(bǔ)償,比如從電費(fèi)單上扣除部分金額。馬薩諸塞州、羅德島州和費(fèi)蒙特州推行了上述“用你自己的電池”的項(xiàng)目。

戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)超過(guò)20%的美國(guó)家庭有吸引力。隨著制造商削減戶用儲(chǔ)能電池的生產(chǎn)成本,安裝公司利用學(xué)習(xí)效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)削減安裝成本,這個(gè)市場(chǎng)會(huì)繼續(xù)大幅擴(kuò)張。我們預(yù)計(jì) 到2023年戶用儲(chǔ)能的年安裝量可能會(huì)超過(guò)2900兆瓦時(shí)。

越多的戶用儲(chǔ)能資源與電網(wǎng)相連,他們并入電網(wǎng)就能創(chuàng)造更多的價(jià)值。所以幾個(gè)州正在實(shí)驗(yàn)針對(duì)戶用儲(chǔ)能并網(wǎng)的項(xiàng)目。馬薩諸塞州和紐約州在推行一個(gè)“清潔調(diào)峰”的政策。該政策鼓勵(lì)使用家庭儲(chǔ)能來(lái)滿足電力尖峰負(fù)荷,而不鼓勵(lì)使用備用的火電廠。從2020年開始,加利福尼亞州決心要求本州新建住宅安裝光伏系統(tǒng),并鼓勵(lì)建筑商安裝電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。這個(gè)政策是根據(jù)加州建筑能效標(biāo)準(zhǔn)第24條的修訂版制定的。

電力公司自己也在嘗試如何促進(jìn)戶用儲(chǔ)能發(fā)展。英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司(National Grid)為參與其“用你的電池”項(xiàng)目的客戶予以經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)惠。Liberty Utilities最近開展了一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目:該公司給用戶安裝家用儲(chǔ)能系統(tǒng),并每月向用戶收取小額費(fèi)用。這些系統(tǒng)為該公司提供了備用的電力資源。獨(dú)立系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)新英格蘭(ISO New England)與專注于家用光伏和能源服務(wù)的公司Sunrun簽訂合同,約定后者將開發(fā)一定數(shù)量的戶用光伏加儲(chǔ)能系統(tǒng),以增加前者在容量市場(chǎng)(capacity market)的資源。

展望未來(lái):從戶用儲(chǔ)能挖掘更多的價(jià)值

隨著戶用儲(chǔ)能裝機(jī)容量基數(shù)的增加,這些儲(chǔ)能資產(chǎn)會(huì)分布的更密集并發(fā)揮規(guī)模效應(yīng),以通過(guò)下述方式提供有價(jià)值的電網(wǎng)服務(wù):

—減少本地電網(wǎng)尖峰負(fù)荷,并優(yōu)化每戶的用電負(fù)荷。這可以讓本地的節(jié)點(diǎn)更安全可靠,因而電力公司可以推遲用于電網(wǎng)升級(jí)的投資。

—在電力供給受限制的區(qū)域減少負(fù)荷峰值,這可以降低用能成本。

—提升電力質(zhì)量并保護(hù)接入電網(wǎng)的設(shè)備,使其免受電壓突然升高等干擾的破壞。這可以延長(zhǎng)用電設(shè)備的使用壽命。

然而,在實(shí)現(xiàn)戶用儲(chǔ)能提供電網(wǎng)服務(wù)的目標(biāo)前,還需要考慮一些挑戰(zhàn):

—戶用電池給家庭提供服務(wù)應(yīng)該和給電網(wǎng)服務(wù)一樣安全可靠,這才能給用戶增強(qiáng)信心。

—分布式資源的集成商必須證明的是,家用電池在若干年中一直質(zhì)量可靠,可以被調(diào)度。

—電力公司需要自己(或聯(lián)合集成商)開發(fā)一些工具,以預(yù)測(cè)戶用儲(chǔ)能何時(shí)何地可以供電網(wǎng)使用。

—監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要制定一個(gè)讓系統(tǒng)平均成本最小化的電價(jià)體系。這個(gè)體系可以激勵(lì)戶用電池在有價(jià)值的地方并網(wǎng),并且防止交叉補(bǔ)貼有錢的用戶。

要想開始推動(dòng)戶用儲(chǔ)能的發(fā)展,電力公司和戶用儲(chǔ)能設(shè)備供應(yīng)商可以進(jìn)行合作,首先在電網(wǎng)運(yùn)行約束較大的地區(qū)推廣戶用儲(chǔ)能。同樣,市場(chǎng)對(duì)電力調(diào)度軟件有需求,這方面的合作可以大幅度降低系統(tǒng)并網(wǎng)成本。

在過(guò)去的每一年中,隨著電池價(jià)格的降低和價(jià)值的增加,越來(lái)越多的美國(guó)家庭安裝了家用儲(chǔ)能系統(tǒng)。這些系統(tǒng)對(duì)本地電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的價(jià)值大的驚人。要想讓戶用儲(chǔ)能成功地與電網(wǎng)整合,所有的利益相關(guān)者——電力公司、家庭、戶用儲(chǔ)能供應(yīng)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要協(xié)作,以增加電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性。有些地區(qū)決定利用已經(jīng)安裝的戶用儲(chǔ)能資源。它們可能發(fā)現(xiàn)這種預(yù)期之外的資源可以讓所有的電力公司用戶都從儲(chǔ)能技術(shù)中受益。

原標(biāo)題:連續(xù)四年增長(zhǎng)率超200%,美國(guó)戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)井噴式增長(zhǎng)剛剛開始?
 
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