[情报] 电池储能:电力行业的下一个颠覆性技术
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电池储存正在进入一个变动且不稳定的时期。将有大赢家和输家,价值来源将不断发展,
取决于四个因素:(1)储存成本下降多快;(2)公用事业如何改善透过改进服务、结合新的
分布式能源替代方案以及降低电网系统成本;(3)第三方如何灵活运用;(4)监管机构是否
可以在鼓励健康的储能市场(太阳能)和确保公用事业的可持续经济发展之间取得适当的
平衡。目前,这一切都仍处于变化莫测之际,但是毫无疑问,储能经济的时代已到来了。
以下摘自麦肯锡研究报告Battery storage: The next disruptive technology in the
power sector。
低成本储存可以改变电源环境。
由于消费电子市场和电动汽车(EV)的需求热络,电池储存价格下降速度比任何人预期的
要快得多。亚洲、欧洲和美国的主要厂商都为电动汽车和其他电力应用服务而相对增加生
产锂离子电池。然而,电池组成本从2010年每千瓦特几乎达到1000美元,2016年降低到每
千瓦特230美元。
McKinsey研究发现,许多商业客户已有电池储存经济化概念,降低在高峰期的消费。降低
价格变成储能的关键脚色,开始在能源市场上发挥更广泛的作用,从电网平衡等市场转变
为更广泛的应用,如替代传统发电机的可靠性、提供电力质量服务、支持可再生能源整合
。
此外,鉴于许多市场对太阳能的回馈激励措施的调整变化,将太阳能与储电相结合的想法
,使家庭能够自行设定需消耗的电力,可代替从电力网输出电力,这是个开始吸引顾客的
机会。我们相信这些市场将会继续扩大,这对于面临电力不足或客户需求下降的电力公司
构成了重大挑战。最终,结合太阳能储存和小型发电机在未来几年之内,将为高成本的客
户带来经济利益。
随着上述趋势的出现,储存如何可以改变电网和电力市场的运营、客户消费和生产电力的
方式,以及公用事业和第三方的作用。以下分析主要是针对欧洲和美国的发展情况,储能
的演变可能会在其他市场上采取不同的方式。
对公用事业的影响
储能可以在电网上和家庭用户或商业中配置电力。复杂的技术其经济性由客户类型、位置
、电网需求、法规、客户负载形式、速率结构和应用性质决定。它还具有独特的灵活性,
能够在一年或甚至一小时内堆叠出价值流程并改变其配电服务以满足不同需求。这些价值
流程在价值和市场规模上都在成长。
电池储存经济价值因应用领域而不同
便宜的电池储能将对用于电表背后设置的蓄电池公用设施(即现场小型安装配置,如家庭
或商业)构成挑战,但它也将为电力公司等供电侧设置的蓄电池部分提供一个机会(公用
事业用于各种连网应用的大型安装)。
电力消费者的电表背后设置的蓄电池(Behind-the-Meter)
廉价的太阳能已经证明了一些市场上公用事业对于商业的挑战。但是廉价的储能将会更加
引起混乱,因为不同组合太阳能储存可能套用任何公用产业开创的变动利率设计。
具体来说,净能源计量(Net Energy Metering;NEM)参考以零售价格将过剩电力售回给
电网的规则;和可再生能源保证价格上涨的上网电价,在扩大全球可再生能源市场方面发
挥了重要作用。
但NEM也使公用事业处于压力之下,虽然这对太阳能有帮助。因消费者可以制造自己的电
能,而降低对电的需求。但这也增加了其他的费用,如:固定投资硬件的费用,这也为太
阳能用户提供可靠性备用能源。太阳能用户为自己使用的能源而支付费用,而不是为了支
付连接电网的费用。公用事业公司响应来设计费率,通过转向使用定价结构、实施需求费
用或尝试减少向客户支付电力,来减少投入安装太阳能的动力而向电网输出电力。
然而,在低成本的储存环境中,这些速率结构在减轻负载亏损方面不可能有效,这是因为
添加储存可以让客户将太阳能发电从出口转移到更多的自身电力需求,所以他们继续接收
太阳能发电的全部零售价值。这导致了广泛的部分电网故障的风险,客户选择保持与电网
的连接,以获得24/7的可靠性,但可以产生80%至90%的自身能源,并使用储存来优化自
己的太阳能消耗。
已开始在使用,电力成本高、太阳能广泛使用的地方,如:澳大利亚和夏威夷。其他太阳
能成熟市场,如:亚利桑那州,加利福尼亚州,内华达州和纽约。许多公用事业管理人员
和行业专家认为,太阳能的负荷损失的风险被夸大了; 然而,太阳能增加储存的组合,变
得更加困难。
在某些情况下,脱离电网开始具有经济意义
完全脱离电网(Full grid defection),即完全切断连接集中式电力系统,但现今认为是
没有经济效应的。然而,按照目前的成本下降速度,在某些市场上可能比现在预期的要好
。当然,单靠经济不会决定客户选择与公用事业切断连接关系。另一个重要因素是对其现
场供电的可靠性。但这种状态将会影响业务模式和监管决策。
电力公司等供电侧设置的蓄电池(In front of the meter)
储存还可以为公用事业带来好处,帮助他们解决在预计负载平坦或下降的市场中规划和运
行电网的挑战。例如,美国一些州的监管机构正在通过提供公用事业奖励来通过提供分配
发电契约,除其他事项外,这将允许公用事业推迟昂贵新投资设备,并降低未使用长期资
本项目的风险,从新获利来测试新的补偿模式。
公用事业公司还采取行动来获得储能的资产,以满足监控的需求,如新变电站的建设。随
著储能成本下降,这些项目可能会降低发电成本,并降低电费。这将对天燃气和煤炭发电
业者产生压力。
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