中國儲能網(wǎng)訊:2019年,儲能技術的年裝機量出現(xiàn)近10年來的首次同比下降。電網(wǎng)級的新增儲能容量減少了20%,同時,盡管居民用電池增加了近一倍,但用戶側新增儲能容量總體保持不變,鞏固了向用戶側儲能的轉變。2018年,韓國這一主要增長市場的持續(xù)不確定性,以及歐洲和美國的低迷活動,導致了儲能低迷的一年。2019年的事件突顯出這些技術的增長仍然非常脆弱,因為它們繼續(xù)嚴重依賴通過直接支持或市場創(chuàng)造進行的政策干預。儲能需要恢復到兩位數(shù)的增長,以保持可持續(xù)發(fā)展情景的方向。
2013-2019年各國年度儲能部署情況
追蹤進展
全球儲能市場十年來首次萎縮
2019年,全球電力系統(tǒng)新增了2.9 GW的儲能容量,比2018年減少了近30%。這一趨勢背后的因素表明,儲能技術在很大程度上仍處于早期階段,目前只存在于少數(shù)幾個關鍵市場,嚴重依賴政策支持。
韓國的年裝機容量在2018年創(chuàng)下紀錄后下降了80%,當時韓國占全球儲能裝機容量的三分之一。下降的原因是人們越來越擔心2018年電網(wǎng)規(guī)模的儲能工廠發(fā)生的幾起火災。盡管對火災和安全措施進行了大規(guī)模審查,但2019年又發(fā)生了5起火災。
一個公私合營的聯(lián)合調查委員會進行了第二次審查,發(fā)現(xiàn)問題出在電池本身,這可能對韓國電池行業(yè)產(chǎn)生重要影響。這場爭議也影響了商業(yè)和工業(yè)表后(Behind the meter,需求側)市場的消費者,需求側市場的電力需求萎縮了四倍,僅略高于200兆瓦。
然而,在日本,需求側儲能的銷售勢頭強勁,達到了200兆瓦以上,使該國成為全球市場的領導者。這一增長的一個主要原因是2019年太陽能補貼計劃的逐步取消,該計劃鼓勵向電網(wǎng)出口自產(chǎn)電力。太陽能光伏系統(tǒng)的所有者現(xiàn)在正在購買電池系統(tǒng),以使用更多自己的電力生產(chǎn)和減少損失。此外,如果儲能系統(tǒng)設計得當,將于2021年引入的補貼將進一步鼓勵人們采用儲能系統(tǒng)。
可再生能源生產(chǎn)設施與儲能資產(chǎn)的并置是儲能增長的一個關鍵驅動力,這穩(wěn)定了生產(chǎn),并確保在高峰需求時期擁有更穩(wěn)定的電力生產(chǎn)。印度在2019年明確開始獎勵這一應用,通過1.2GW太陽能+儲能的大規(guī)模拍賣,規(guī)定50%的發(fā)電裝機容量為儲能容量。在亞洲其他地區(qū),新加坡宣布了2025年后200兆瓦的儲能目標。
在美國,加州在2019年繼續(xù)成為儲能發(fā)展的溫床,售出了超過1萬個需求側儲能系統(tǒng)。在2019年災難性的火災季節(jié)過后,人們對電網(wǎng)抵御火災的能力感到擔憂,這在很大程度上推動了備用電力存儲的增長,同時,高風險野火地區(qū)的客戶正受到更高激勵措施的優(yōu)先考慮。美國各地的公用事業(yè)公司繼續(xù)青睞與太陽能光伏并置儲能項目,在不久的將來,該項目的開發(fā)規(guī)??赡芨哌_15GW。與此同時,弗吉尼亞州和內華達州已經(jīng)宣布了總計3.4 GW的長期儲存目標。
在歐洲,歐盟委員會(European Commission)已表示對能源儲存的長期大力支持。歐洲清潔能源一攬子計劃將存儲定義為一個獨立于發(fā)電、輸電或負荷的實體,防止其在充放電時被雙重征稅。
更積極的是,歐洲各地啟動了試點項目,探索儲能的新應用和市場:在德國(Netzbooster)和法國(Ringo)作為輸電資產(chǎn),在意大利(UVAM)和英國(Powervault和Kaluza)通過聚合。
但總體而言,歐洲的儲能容量安裝率同比下降了40%。需求側儲能的部署速度之慢,遠遠超過了以德國為首的電網(wǎng)規(guī)模應用的部署速度。截至2019年,德國在沒有任何補貼的情況下部署了超過5萬個系統(tǒng)。
澳大利亞仍然是需求側儲能的一個關鍵市場。作為一種聚合分布式資產(chǎn)的方式,虛擬發(fā)電廠正迅速受到歡迎。聚合業(yè)務帶來的額外收入,可能會加速澳大利亞的業(yè)務部署。澳大利亞的市場規(guī)模已經(jīng)排在全球第五位。聯(lián)合儲能容量也在2019年擴大,全國各地正在建設超過200兆瓦的容量。
2013-2019年度儲能部署
儲能的所有權規(guī)則占據(jù)了中心位置
關于誰應該擁有和運營儲能資產(chǎn)的規(guī)定一直是電力市場爭論的源頭,2019年,裁決或修訂這些規(guī)定的市場數(shù)量增加了。問題的核心是儲能能否為電網(wǎng)提供包括輸配延遲在內的服務,以及能源和容量市場的靈活性和平衡服務。
歐洲清潔能源一攬子計劃于2019年5月獲得批準,只允許輸配電運營商在特殊情況下?lián)碛泻瓦\營儲能設施,而這些情況尚未寫入國家立法。
中國還在2019年審查了相關規(guī)定,電網(wǎng)公司不再被允許將儲能成本納入輸配費用中。結果,新項目的宣布被凍結,全年安裝量縮減了三分之一。中國的儲能市場正在向集中儲能和減少對現(xiàn)場可再生能源發(fā)電的限制轉變。
美國各州正在努力進一步闡明儲能的作用。加州的獨立系統(tǒng)運營商繼續(xù)審查其儲能所有權規(guī)則;中西部獨立系統(tǒng)運營商要求聯(lián)邦監(jiān)管機構允許其使用儲能作為傳輸?shù)奶娲桨?德州電網(wǎng)運營商ERCOT任命了一個內部工作組,將儲能定義為一個獨立于發(fā)電或負荷的實體。
其他司法管轄區(qū)正在積極計劃在網(wǎng)絡中部署儲能設備:在德國,Netzbooster項目下的一系列項目將把儲能設備作為傳輸資產(chǎn)進行評估,法國的一個類似項目(Ringo)獲得監(jiān)管部門批準,將于2020年開始開發(fā)。
在澳大利亞,允許電網(wǎng)公司在一定條件下?lián)碛袃δ苜Y產(chǎn),而在智利,修改了國家法律,允許存儲在緊急情況下作為輸電網(wǎng)絡的加固。
鋰離子技術仍占主導地位,得益于電動汽車部署中的溢出效應
與去年同期相比,產(chǎn)品的科技比例基本保持不變。鋰離子電池儲能仍然是使用最廣泛的,占所有新裝機容量的大部分。
對未來儲能的一個主要猜測是,電動汽車技術發(fā)展能在多大程度上“溢出”到電網(wǎng)規(guī)模的儲能電池中。考慮到電動汽車電池的市場規(guī)模已經(jīng)是電網(wǎng)電池的10倍,在移動性應用中創(chuàng)新和成本降低的間接影響可能會是一個顯著的推動。
2019年的證據(jù)表明,溢出效應已經(jīng)很明顯。目前大約60%的電網(wǎng)電池是鎳錳鈷混合動力車,這是電動汽車的首選技術。電動汽車電池制造商的目標是不斷開發(fā)更大的能量密度,以降低前期成本,增加電動汽車的續(xù)航里程,但這對固定應用影響不大。因此,隨著供應鏈向下一個性能更高的混合或化學技術的發(fā)展,對電動汽車吸引力可能降低的技術可以以較低的成本部署到電網(wǎng)上的固定應用中。
電動汽車供應鏈和產(chǎn)業(yè)政策也可能在儲能應用技術組合中產(chǎn)生路徑依賴關系。在中國,磷酸鐵鋰電池在2019年的大部分并網(wǎng)安裝中使用,因為中國政府收緊了對電動汽車電池的能量密度要求,導致這種相對低密度技術的產(chǎn)能過剩轉移到了并網(wǎng)應用。磷酸鐵鋰電池的制造商也主要位于中國,而鎳錳鈷電池主要在韓國生產(chǎn)。
2019年,其他存儲技術也經(jīng)歷了復蘇。在中國,宣布了六個新的壓縮空氣儲能項目,而重力儲能在英國獲得了關注,gravricity宣布了一個100萬英鎊的4兆瓦示范工廠。在澳大利亞,宣布了4個新的抽水水電項目,總規(guī)模為1.5 GW。
FormEnergy是一家氧化還原流體開發(fā)商,獲得了4000萬美元的融資,并在美國宣布了一個150萬MWh的水-空氣電池項目。與此同時,沙特阿美子公司nusbegan和Schmidt group之間的合資企業(yè)開始在沙特阿拉伯開發(fā)3萬GWh的液流電池。
儲能仍然強烈依賴于有利的、穩(wěn)定的政策環(huán)境
2019年儲能表現(xiàn)不佳,主要原因是不確定性以及在建立部署和使用儲能的規(guī)則和法規(guī)方面進展緩慢。
通過命令和政策直接支持儲能仍然是激勵部署的最常見選擇,但應該更加強調法規(guī)的透明性和開放性,以及發(fā)展容量、靈活性和輔助服務市場,以便儲能能夠與其他技術和措施競爭。
2019年的經(jīng)驗表明,儲能正在向新的市場和應用領域多元化。消費者主導的部署受彈性(加州,日本)、消費主義(澳大利亞,德國)和其他因素的推動,正在成為關鍵力量。
然而,儲能在網(wǎng)絡中的角色仍然是一個有爭議的問題,監(jiān)管將需要演變,以反映它的新功能,包括利用消費者聚集或網(wǎng)格擁堵的靈活性。
建議的行動
將靈活性——而不是單個技術——置于政策設計的核心
為了評估經(jīng)濟和潛力、確定研發(fā)需求的優(yōu)先級并充分設計政策支持,需要在儲能技術所提供的服務和應用的上下文中理解它們。這些措施包括在停電后恢復電網(wǎng)運行、提供運營儲能或推遲對新輸電線路的投資等。
然而,儲能只是提供能源系統(tǒng)靈活性的一系列選項之一。因此,適當評估的第一步是對靈活性需求進行全面系統(tǒng)研究,將儲能與其他選擇(如需求響應、發(fā)電廠改造、增強電網(wǎng)的智能電網(wǎng)措施以及提高整體靈活性的其他技術)進行比較。
電池儲能可能并不總是最吸引人的選擇,和很長的時間今天競爭的其他儲能技術意味著即使投資信號目前缺乏靈活性,它是評估的關鍵國家和地區(qū)長期將相關功能。
繼續(xù)修訂存儲在監(jiān)管框架內的狀況
需要明確和透明的監(jiān)管框架來確定受監(jiān)管的輸配電運營商可以提供的服務,以避免與發(fā)電企業(yè)的競爭。
一個關鍵問題是儲能所有權:在許多市場中,儲能被視為發(fā)電資產(chǎn),系統(tǒng)運營商(傳輸和分配)不允許擁有儲能設備。這是傳輸和分配延遲的一個重大障礙,而延遲是儲能的最高價值應用之一。
擴大儲能在輔助服務和靈活性市場中的作用
存儲的業(yè)務用例可能很復雜,在遺留的市場和監(jiān)管條件下通常是不可行的。
美國、歐洲和澳大利亞的經(jīng)驗表明,獎勵系統(tǒng)資產(chǎn)響應速度或頻率——或減少將儲能作為輔助服務一部分的監(jiān)管障礙——可以幫助開發(fā)商將存儲電力的價值貨幣化。通過“堆疊”的好處,即將多個電力和能源應用捆綁在一起,儲能經(jīng)濟性大大提高。
優(yōu)先考慮最容易訪問的應用程序
雖然這并不總是對系統(tǒng)最優(yōu)的成本,但將可再生能源和儲能設施聯(lián)合選址可能是部署系統(tǒng)靈活性的次優(yōu)選擇。
政府和公用事業(yè)部門應不斷完善他們的規(guī)劃機制,以確??稍偕茉吹倪x址得到最優(yōu)的實施,而不會搶占對儲能的需求。