電池儲能的高速增長受益于哪些因素,又面臨著哪些挑戰?
發布時間:2019-06-18 11:33:54
關鍵詞:儲能

  電池儲能的高速增長受益于哪些因素,又面臨著哪些挑戰?

  儲能是智能電網、可再生能源高占比能源系統、能源互聯網的重要組成部分和關鍵支撐技術。電池儲能應用靈活,據不完全統計,2000-2017年間全球電池儲能項目累計裝機投運規模為2.6吉瓦,容量為4.1吉瓦時,年增長率分別達30%和52%。

  電池儲能的高速增長受益于哪些因素,又面臨著哪些挑戰?來自德勤的最新報告《全球電池儲能市場面臨的挑戰與機遇》給出了答案。我們擷取報告中的重要觀點,以饗讀者。

  一、電池儲能市場驅動因素

  1. 成本和性能改進

  各種儲能形式已存在數十年,為何電池儲能當前獨占鰲頭?最顯而易見的答案是,其成本的下降以及性能的改善,這在鋰離子電池方面尤為突出。同時,鋰離子電池的崛起也受益于于不斷擴大的電動汽車市場。

  2. 電網現代化

  許多國家正在實施電網現代化計劃,以提高應對惡劣天氣事件的復原能力,減少與老化基礎設施相關的系統中斷,并提高系統的整體效率。這些計劃通常涉及在已建立的電網內部署智能技術,以實現雙向通信和先進的數字控制系統、整合分布式能源。

  電池儲能的發展與為實現電網現代化所做出的努力密不可分。數字化電網支持生產消費者參與智能系統配置、預測性維護和自我修復,這為實施階梯式費率結構鋪平了道路。這一切為電池儲能開辟了空間,促使其通過增加容量、調峰運行或改善電能質量創造價值。雖然智能技術已存在了一段時間,但電池儲能的出現有助于挖掘它的全部潛能。

  3. 全球可再生能源運動

  廣泛的可再生能源和減排扶持政策也在推動全球使用電池儲能解決方案。電池在抵消可再生能源間歇性和減少排放方面所發揮的關鍵作用有目共睹。各類電力用戶追逐清潔能源,其程度和普遍度仍在增長。這種情況在企業和公共部門中尤為明顯。這預示著可再生能源能夠持續發展,并可能會繼續就電池儲能作出部署,以協助整合更多的分布式能源。

  4. 參與電力批發市場

  電池儲能可以幫助平衡接入任何電源的電網,并提高電能質量。這表明電池儲能在全球范圍內參與電力批發市場的機會越來越大。幾乎我們所分析的所有國家都正在改造其批發市場結構,爭取為電池儲能開辟一席之地,供其提供容量以及諸如頻率調節和電壓控制等輔助服務。雖然這些應用仍處于初級階段,但均取得了不同程度的成功。

  各國的主管部門正在越來越多地采取行動來獎勵電池儲能在平衡電網運營方面所做出的貢獻。例如,智利國家能源委員會起草了一個新的輔助服務監管框架,認同了電池儲能系統能夠做出的貢獻;意大利也開放了其輔助服務市場,作為可再生能源和儲能項目試點,將其引入為全面監管改革所做工作的一部分。

  5. 財政激勵

  在我們所研究的國家,由政府出資進行財政激勵,該措施進一步反映出政策制定者越來越意識到電池儲能解決方案為整個電力價值鏈帶來的各種益處。在我們的研究中,這些激勵措施不僅包括通過退稅償還或直接償還電池系統成本所占百分比,還包括通過贈款或者補貼融資來提供資金支持。如意大利,2017年為住宅儲存裝置提供了50%的稅收減免;韓國,2017年上半年得到政府支持而投資的儲能系統增長了89兆瓦時的產能,比上一年同期增長了61.8%。

  6. FIT或凈電量結算政策退坡

  由于消費者和企業試圖從太陽能光伏投資中尋求獲取更高回報的方式,太陽能發電上網電價補貼政策(FIT)或凈電量結算政策的退坡成為進一步配置電表后端儲能系統的驅動因素。這種情況發生在澳大利亞、德國、英國以及美國夏威夷。盡管這還不是一種全球性的趨勢,但隨著FIT政策的逐步取消、太陽能運營商會將電池作為一種調峰手段,為公共事業公司提供電網穩定等輔助服務。

  7. 自給自足的愿望

  住宅和化石能源消費者對能源自給自足的渴望日益高漲,這成為一股驚人的推動電表后端儲能部署的力量。這種愿景在某種程度上助長了我們所考察的幾乎所有國家的電表后端市場,這表明購買儲能系統的動機并非純粹只是金融方面。

  8. 國家政策

  對于電池儲能供應商來說,國家所出臺的促進各種戰略目標的政策為他們提供了更多機會。許多國家認為,可再生能源+儲能是一種全新的方式,可以幫助他們減少對能源進口的依賴、提高電力系統的可靠性和復原力、朝著環保目標和去碳化目標邁進。

  儲能的發展也受益于與發展中國家城市化和生活質量目標相關的廣泛政策授權。 例如,印度的智能城市倡議利用競爭挑戰模式,以支撐在全國100個城市部署智能技術。其目標是確保充足的電力供應、實現環境可持續性。電動汽車、可再生能源和電池儲能對于實現這些目標來說至關重要。

  二、未來面臨的挑戰

  盡管市場驅動力正日趨同化,并推動儲能繼續向前發展,但挑戰依然存在。

  1. 經濟性欠佳

  與任何技術一樣,電池儲能并不總是經濟的,而且對于特定應用來說,其成本往往過高。問題在于,若對于高成本的看法不準確,則可能會在考慮儲能解決方案時將電池儲能排除在外。

  實際上,電池儲能的成本正在飛速下降。以最近的Xcel Energy招標為例,它戲劇性地說明了電池價格的下降程度及其對整個系統成本所產生的影響,此次招標的最終結果是太陽能光伏+電池的平均價格為36美元/兆瓦時,而風能+電池的平均價格則為21美元/兆瓦時。這一價格在美國創下了新紀錄。

  據預計,無論是電池技術本身的成本,還是平衡系統組件的成本,其價格都將持續下跌。雖然這些基礎技術并不像人們關注的技術那樣引人注目,但它們卻確實與電池本身一樣重要,并引領著下一波成本大幅度降低的浪潮。例如,逆變器是儲能項目的“大腦”,它們對項目績效和回報的影響作用是顯著的。然而,儲能逆變器市場仍然是“新生和零散”的,隨著市場不斷成熟,儲能逆變器的價格有望在未來幾年內下降。

  2. 缺乏標準化

  早期市場的參與者常常不得不應對各種各樣的技術要求、享受各種不同的政策。 電池供應商也不例外。這無疑增加了整個價值鏈的復雜性和成本,使得缺乏標準化成為產業發展的重要障礙。

  3. 產業政策和市場設計的滯后性

  正如可以預見新興技術的出現一樣,同樣可以預測到產業政策正在落后于當今存在的儲能技術。從全球范圍來看,現行產業政策是在開發新的儲能形式之前制定的,這些舊政策不承認儲能系統的靈活性,也無法創造公平的競爭環境。

  然而,許多政策都正在更新輔助服務市場規則,以支持儲能部署。電池儲能系統增強電網靈活性和可靠性的能力得到了充分的證明,這也是主管機構傾向于首先關注電力批發市場的原因。同時需要更新的還有零售規則,并以此引起住宅和化石能源消費者對儲能系統的興趣。

  迄今為止,在這一領域的討論主要是關于針對智能電表實施的階梯式或結構化分時費率。不實施階梯式費率,電池儲能就失去了它最吸引人的特性之一:即在價格便宜的時候儲存電能,然后在價格昂貴時售出。雖然分時費率還未成為全球潮流,但隨著智能電表在許多國家成功推行,這種情況可能將會迅速改變。


稿件來源: 電池中國網
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