儲能使電網(wǎng)平價(jià)成為可能

　　近年來(lái)，光伏發(fā)電正以驚人的速度普及，但無(wú)論是對于用戶(hù)，還是對于電網(wǎng)公司，光伏發(fā)電裝置的長(cháng)遠價(jià)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)還是現有的電網(wǎng)裝置，很顯然電能存儲既是致命弱點(diǎn)也是成功的關(guān)鍵。這指明了電能存儲有兩個(gè)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)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(huì )給用戶(hù)和電網(wǎng)公司帶來(lái)多少價(jià)值。

在考慮這兩個(gè)問(wèn)題之前，首先應對能源儲存存在的必要性進(jìn)行探討，特別是在全球光伏發(fā)電市場(chǎng)通過(guò)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(chǎng)。其次還要考慮技術(shù)成本和價(jià)值對比等問(wèn)題。

儲能應看重價(jià)值而非成本

HIS能源信息咨詢(xún)公司高級研究員AshSharma認為能源儲存有多個(gè)用途。

首先是用戶(hù)的自發(fā)自用。雖然光伏發(fā)電很難持續滿(mǎn)足用戶(hù)用電需求，但在有些情況下，上網(wǎng)電價(jià)可能比市場(chǎng)電價(jià)還要低。這就吸引著(zhù)家庭用戶(hù)盡可能地使用自家屋頂上太陽(yáng)能電池板所發(fā)的電量，而此時(shí)存儲裝置就幫助了用戶(hù)來(lái)自發(fā)自用。

其次在商業(yè)能源結構中，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)電管理機構的必需品，在幫助控制電壓和電量輸出功率斜坡問(wèn)題上體現的價(jià)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要求而安裝上儲存設備。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(wú)法有任何改善的情況下，更進(jìn)一步平衡和加強電網(wǎng)結構。

當然，沒(méi)有儲存裝置的可再生能源發(fā)電系統一般輸出的電量是非常不穩定的，而任何脫離電網(wǎng)的設施為獲得穩定的電力來(lái)源都必須具備存儲裝置，由此建設存儲裝置也同樣成為目前最大的商機。然而，目前最大的問(wèn)題就是成本。Sharma表示，現在給光伏發(fā)電設備添加儲能裝備，實(shí)際上是降低了投資回報(即使德國光伏發(fā)電內部回報率達到7%)。隨著(zhù)儲能裝備成本的降低，以及新的反映投資價(jià)值的激勵政策的出臺，光伏發(fā)電投資回報率也會(huì )發(fā)生很大的變化。一些專(zhuān)家認為光伏發(fā)電內部回報率會(huì )因這些激勵政策而翻倍。Sharma認為能源存儲目前最主要的問(wèn)題就是它沒(méi)有大量的產(chǎn)品，導致市場(chǎng)不成熟。據全球能源信息公司IHS預測，當存儲設備市場(chǎng)規模擴大時(shí)，伴隨著(zhù)新的電池技術(shù)的推出和電動(dòng)汽車(chē)的普及，儲能設備的成本將在未來(lái)幾年降低至少40%。

美國能源部先進(jìn)能源研究計劃署(ARPA-E)技術(shù)總監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(shí)的情況下，儲能裝置的成效才能真正被顯現出來(lái)。為了達到這個(gè)目標，MarkJohnson認為儲能裝置的成本大約要降到100美分/千瓦時(shí) (是目前最先進(jìn)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(chǎng)將會(huì )投產(chǎn)，到2017年電池存儲成本將只有150美分 /千瓦時(shí)。

加州儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CESA)執行董事長(cháng)JaniceLi表示，儲能將會(huì )是整個(gè)電力系統游戲規則的改變者，但其關(guān)鍵點(diǎn)并非在成本問(wèn)題上，而體現在電網(wǎng)的價(jià)值上，全面、深度的可再生能源應用方案是創(chuàng )造最大價(jià)值的唯一辦法。“儲能要比我們現在實(shí)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(wèn)題，而是在不斷創(chuàng )造更多的價(jià)值!”JaniceLi說(shuō)道。Janice想說(shuō)的是整個(gè)能源市場(chǎng)的重構，并不會(huì )因類(lèi)似只有化石能源才會(huì )對能源需求變化有所回應。實(shí)際上在美國，儲能對能源市場(chǎng)需求變化的回應要迅速的多且準確的多。“假如你回應的越是迅速，你獲得的回報會(huì )越多。這就是儲能的價(jià)值定位。”JaniceLi說(shuō)道。

“隨著(zhù)全球能源系統的轉型，我們能夠清楚地看到風(fēng)能和太陽(yáng)能將會(huì )成為這個(gè)新系統的兩大支柱”，德國弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統研究所 (FraunhoferSolarInstitute)主席EickeWeber教授說(shuō)道，“而為了達到這個(gè)目標，我們需要在儲能方面做很多努力。

該領(lǐng)域將會(huì )迅速發(fā)展，其成本大幅下降的一天也會(huì )在不久的將來(lái)實(shí)現。”

脫離電網(wǎng)實(shí)現電網(wǎng)平價(jià)

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(yáng)能結合的儲能技術(shù)的　 電網(wǎng)所存在的“缺陷”。該報告通過(guò)在美國五個(gè)不同地區，分析出四個(gè)不同的場(chǎng)景：加速成本下降的技術(shù)進(jìn)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管理;將降低成本的科技與能效、需求側管理相結合。報告的結果令人吃驚。報告顯示，雖然提高能效和加強需求側管理能夠降低能源需求系統的規模，但科技的進(jìn)步能夠降低該系統的成本，這將大大加快了電網(wǎng)平價(jià)時(shí)代的到來(lái)。

這個(gè)結果表明，帶有儲能的光伏平價(jià)上網(wǎng)已經(jīng)存在，并會(huì )快速普及到用戶(hù)家中。事實(shí)上，在夏威夷，商業(yè)用戶(hù)已經(jīng)采用電網(wǎng)平價(jià)政策，且到2022年，將會(huì )普及到整個(gè)普通用戶(hù)家庭中去。預計在10年內，光伏儲能的電網(wǎng)平價(jià)政策將被用到紐約、加州以及美國很多地方，屆時(shí)美國上百萬(wàn)普通家庭和商業(yè)用戶(hù)都可以享受該政策。那時(shí)，在紐約或者洛杉磯將會(huì )有大量的家庭用戶(hù)脫離電網(wǎng)。那些追求穩定和低碳電力的用戶(hù)，會(huì )更早選擇使用上網(wǎng)平價(jià)政策，他們會(huì )安裝小型離網(wǎng)光伏儲能系統來(lái)降低用電需求和提供用電備份，以及獲得其他好處。

對整個(gè)電網(wǎng)系統而言，電網(wǎng)平價(jià)無(wú)論是從經(jīng)濟角度還是從管理角度都將是個(gè)重大挑戰。據該報告預計，30年后，整個(gè)電網(wǎng)平價(jià)時(shí)代將完全到來(lái)。而利用售電來(lái)收回建設投資成本的舊電力運營(yíng)模式將會(huì )成為過(guò)去時(shí)。

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