储能是智能电网、可再生能源高比例能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。电池储能应用灵活。据不完全统计,2000年至2017年全球电池储能项目累计安装和投入运营规模为2.6亿千瓦时,装机容量为4.1亿千瓦时,年增长率分别为30%和52%。哪些因素受益于电池储能的快速增长,又面临哪些挑战?答案在德勤最新发布的报告《全球电池储能市场的挑战与机遇》中给出。我们为读者捕捉报告中的重点内容。
电池储能的市场驱动因素
1. 成本和性能改进
各种形式的储能已经存在了几十年,为什么电池储能目前占据主导地位?最明显的答案是其成本和性能的下降,这在锂离子电池中尤为突出。同时,锂离子电池的崛起也受益于电动汽车市场的不断扩大。
2. 电网现代化
许多国家正在实施电网现代化计划,以提高应对恶劣天气事件的能力,减少因基础设施老化而导致的系统中断,并提高整体系统效率。这些计划通常涉及在现有电网中部署智能技术,以实现双向通信和先进的数字控制系统,并整合分布式能源。
电池储能的发展与实现电网现代化的努力密不可分。数字化电网支持生产用户参与智能系统配置、预测性维护和自主修复,为阶梯式电价结构的实施奠定了基础。所有这些都为电池储能开辟了发展空间,使其能够通过增加容量、调峰运行或改善电能质量来创造价值。尽管智能技术已经存在一段时间了,但电池储能的出现有助于充分发挥其潜力。
3. 全球可再生能源运动
广泛的可再生能源和减排支持政策也在推动全球电池储能解决方案的使用。电池在抵消可再生能源的间歇性和减少排放方面发挥的关键作用显而易见。各类电力用户对清洁能源的追求程度和普遍性仍在不断增长。这在企业和公共部门尤为明显。这预示着可再生能源的可持续发展,并可能继续部署电池储能,以协助整合更多分布式能源。
4. 参与批发电力市场
电池储能有助于平衡连接到任何电源的电网,并提高电能质量。这表明,电池储能参与全球电力批发市场的机会越来越多。我们分析的几乎所有国家都在转变其批发市场结构,努力为电池储能创造一个提供容量和辅助服务(例如频率调节和电压控制)的空间。尽管这些应用仍处于初级阶段,但它们都取得了不同程度的成功。
各国政府部门正越来越多地采取行动,奖励电池储能系统在平衡电网运行方面的贡献。例如,智利国家能源委员会起草了新的辅助服务监管框架,认可电池储能系统所能做出的贡献;意大利也开放了辅助服务市场,作为可再生能源和储能项目的试点,并将此作为全面监管改革的一部分引入。
5. 财政激励措施
在我们研究的国家中,政府资助的财政激励措施进一步反映出政策制定者对电池储能解决方案对整个电力价值链益处的认识日益增强。在我们的研究中,这些激励措施不仅包括按比例报销或通过退税直接补偿电池系统成本,还包括通过赠款或补贴融资提供的财政支持。例如,意大利在2017年为住宅储能设备提供了50%的税收减免;韩国在2017年上半年获得了政府支持投资的储能系统,装机容量增加了89兆瓦,比去年同期增长了61.8%。
6.FIT或净电力结算政策
由于消费者和企业试图从太阳能光伏投资中获得更高的回报,太阳能电网电价补贴政策(FIT)或净电量结算政策的回暖成为进一步配置电表后端储能系统的驱动因素。这种情况在澳大利亚、德国、英国和夏威夷都出现过。
虽然这不是全球趋势,但随着FIT政策的逐步取消,太阳能运营商将使用电池作为调峰工具,为公用事业公司提供电网稳定等辅助服务。
7. 渴望自给自足
住宅和化石能源消费者对能源自给自足的日益增长的需求已成为推动电表后端储能部署的一股惊人力量。这种愿景以某种方式推动了我们调查的几乎所有国家的电表后端市场,这表明购买储能系统的动机并非纯粹是出于经济原因。
8. 国家政策
对于电池储能供应商而言,国家为推进各项战略目标而出台的政策为其提供了更多机遇。许多国家认为,可再生能源储能是帮助他们减少对能源进口依赖、提高电力系统可靠性和弹性、迈向环境和脱碳目标的全新途径。
储能的发展也受益于发展中国家与城镇化和生活质量目标相关的广泛政策授权。例如,印度的“智慧城市计划”采用竞争性挑战模式,支持在全国100个城市部署智能技术。其目标是确保充足的电力供应和环境可持续性。电动汽车、可再生能源和电池储能对于实现这些目标至关重要。
未来的挑战
尽管市场驱动力日益增强并推动能源存储向前发展,但挑战依然存在。
1. 经济不景气
与任何技术一样,电池储能并不总是经济的,而且其成本对于特定应用来说往往过高。问题是,如果对高成本的认知不准确,那么在考虑储能解决方案时,电池储能可能会被排除在外。
事实上,电池储能成本正在快速下降。以最近的Xcel Energy招标为例,该招标显著体现了电池价格的下降幅度及其对整个系统成本的影响,最终太阳能光伏电池的平均价格达到每兆瓦36美元,风能电池的平均价格达到每兆瓦21美元。这一价格创下了美国的新纪录。
预计电池技术本身的成本以及平衡系统组件的成本都将继续下降。虽然这些基础技术不如人们所关注的那些技术那么引人注目,但它们与电池本身一样重要,并将引领下一波成本大幅下降的浪潮。例如,逆变器是储能项目的“大脑”,其对项目绩效和回报的影响显著。然而,储能逆变器市场仍然“新兴且分散”。随着市场的成熟,预计未来几年储能逆变器的价格将会下降。
2. 缺乏标准化
早期市场的参与者往往需要应对各种各样的技术要求,享受各种政策,电池供应商也不例外。这无疑增加了整个价值链的复杂性和成本,使得标准化的缺乏成为产业发展的重要障碍。
3. 产业政策和市场设计滞后
正如可以预测新兴技术的出现一样,也可以预测产业政策会落后于现有的储能技术。在全球范围内,当前的产业政策是在发展新型储能之前制定的,这些政策没有考虑到储能系统的灵活性或创造公平的竞争环境。然而,许多政策正在更新辅助服务市场规则以支持储能部署。电池储能系统在增强电网灵活性和可靠性方面的能力已得到充分证明,这也是为什么当局往往首先关注批发电力市场的原因。零售规则也需要更新,以激发住宅和化石能源消费者对储能系统的兴趣。
迄今为止,该领域的讨论主要集中在智能电表分阶段或结构化分时电价的实施上。如果不实施分阶段电价,电池储能系统将失去其最具吸引力的功能之一:以低价储存电力,然后以高价出售。虽然分时电价尚未成为全球趋势,但随着智能电表在许多国家成功推广,这种情况可能会迅速改变。
发布时间:2021年11月29日





