中國儲能網(wǎng)訊：調(diào)查表明，如今越來越多的電池儲能系統(tǒng)與可再生能源發(fā)電設(shè)施共址部署，但其收益和價值還有待進(jìn)一步研究。
隨著電池價格持續(xù)下跌以及風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電設(shè)施的廣泛應(yīng)用，電力開發(fā)商越來越多地將風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電項目與電池儲能系統(tǒng)共址部署，以構(gòu)建一個“混合部署“的可再生能源發(fā)電設(shè)施。
風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的可變性需要進(jìn)行平衡，以滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定的需求。雖然這通常是在系統(tǒng)層面上完成的，例如采用可調(diào)度的發(fā)電設(shè)施、需求響應(yīng)和其他技術(shù)，但能源開發(fā)商也看到了共址部署電池儲能系統(tǒng)的一些優(yōu)勢，使風(fēng)力或太陽能發(fā)電設(shè)施發(fā)揮傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)施的重要作用。
加利福尼亞州計劃部署的近三分之二太陽能發(fā)設(shè)施項目中都將配套部署電池儲能系統(tǒng)
美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗室和美國電力研究院的最新研究表明，能源廠商對于建設(shè)混合部署的可再生能源發(fā)電設(shè)施的興趣很高，這是由于與單獨(dú)部署的發(fā)電設(shè)施相比，混合部署發(fā)電設(shè)施可以提供更多好處。
然而，混合部署的能源項目也有局限性，市場規(guī)則和政策激勵可能影響其項目的財務(wù)狀況。一份發(fā)表在能源行業(yè)期刊上的研究報告對混合部署能源發(fā)電設(shè)施的運(yùn)營優(yōu)缺點(diǎn)、相對成本和效益以及行業(yè)趨勢進(jìn)行了分析與探討。
混合部署能源項目將蓬勃發(fā)展
根據(jù)來自美國能源信息管理局、區(qū)域輸電組織和獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商的互連隊列數(shù)據(jù)，美國已經(jīng)有4.6GW的風(fēng)力發(fā)電、天然氣發(fā)電、太陽能發(fā)電設(shè)施、燃油發(fā)電設(shè)施與電池儲能系統(tǒng)共址部署。另外，美國還計劃開發(fā)部署的14.76GW能源項目，以及區(qū)域電力市場69GW的能源設(shè)施互連隊列。
在互連隊列計劃部署的太陽能發(fā)電項目中，四分之一的項目將與電池儲能系統(tǒng)配套部署，4％的風(fēng)力發(fā)電項目也將部署電池儲能系統(tǒng)。在加利福尼亞州，幾乎三分之二的太陽能項目都配套部署了電池儲能系統(tǒng)。
美國獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商隊列中的混合部署容量和獨(dú)立部署電池儲能容量
得益于太陽能發(fā)電在電網(wǎng)中的的高滲透率（2019年占美國電網(wǎng)的20％），加利福尼亞州的白天凈負(fù)荷較低，而在夜晚有很大的用電負(fù)載，這種用電負(fù)載曲線被稱為“鴨子曲線”。該州是美國計劃獨(dú)立部署電池儲能系統(tǒng)數(shù)量最多的州，也是計劃部署風(fēng)力發(fā)電+儲能項目數(shù)量最多的州。
是否采用混合部署？
將可再生能源發(fā)電設(shè)施和電池儲能系統(tǒng)共址部署可以節(jié)省共享設(shè)備和互連成本，并可以充分利用有利于太陽能發(fā)電設(shè)施和電池儲能系統(tǒng)配套部署的美國聯(lián)邦稅收抵免政策。相對于獨(dú)立部署的發(fā)電設(shè)施，電力系統(tǒng)運(yùn)營商和購買者可能更喜歡應(yīng)用混合部署的發(fā)電設(shè)施，因為它們具有更大的調(diào)度靈活性。但是將發(fā)電設(shè)施和電池儲能系統(tǒng)共址部署，可能并不總是一個最佳的解決方案。
如果不得不從共址部署的可再生能源發(fā)電設(shè)施充電，那么電池儲能系統(tǒng)可能無法完全參與市場。此外，共址部署可能會降低電池儲能項目選址的靈活性。大型風(fēng)力發(fā)電廠和太陽能發(fā)電廠通常部署在可再生資源豐富、土地可用、電網(wǎng)連接可行的地方，然而可能并不是電池儲能系統(tǒng)提供最大效益的地方。此外，激勵政策和市場設(shè)計也是一個關(guān)鍵因素。
能源設(shè)施混合部署的利弊
混合部署能源設(shè)施在容量市場表現(xiàn)有很大的不同
部署混合部署能源設(shè)施的增長也會受到價格下降的推動。近年來，隨著風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電和電池儲能系統(tǒng)成本的下降，混合部署發(fā)電設(shè)施的購電協(xié)議價格大幅下降。研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)109個已經(jīng)部署或計劃部署的太陽能+儲能項目的23個合同，其電力價格已從2017年的每兆瓦時40～70美元下降到2019年的每兆瓦時20～30美元。
但是，能源開發(fā)商是否由于提供容量或只是采用可再生能源而獲得收益，這是混合部署能源設(shè)施能否獲得經(jīng)濟(jì)效益的一個重要因素。在電網(wǎng)規(guī)模的太陽能發(fā)電項目中，配套部署4小時電池儲能系統(tǒng)的成本為每兆瓦時4～14美元。但是，在加利福尼亞州的綜合能源和容量組合市場中，每兆瓦時的附加值可能高達(dá)13～31美元；但在德克薩斯州的電力市場中，每兆瓦時的附加值可能低至1～9美元。
與獨(dú)立部署的項目相比，太陽能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)力發(fā)電設(shè)的施混合部署設(shè)施具有更多收益
混合部署的能源設(shè)施在經(jīng)濟(jì)上是否有吸引力取決于部署位置，并且將受到未來批發(fā)電力價格趨勢的影響。而且，盡管美國聯(lián)邦政府針對太陽能的稅收優(yōu)惠政策也可以應(yīng)用在與太陽能發(fā)電設(shè)施配套部署的電池儲能系統(tǒng)，但這意味著這些儲能系統(tǒng)不能總是從電網(wǎng)充電，從而限制了它們利用低價電力的能力。
美國勞倫斯伯克利實(shí)驗室的研究發(fā)現(xiàn)，與獨(dú)立部署的風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電設(shè)施以及電池儲能系統(tǒng)相比，限制電網(wǎng)充電以及混合發(fā)電設(shè)施相互連接的限制，將導(dǎo)致批發(fā)市場價值損失2％至11％。從獲得美國聯(lián)邦投資稅收抵免和降低互連成本中獲得的混合部署能源設(shè)施的收益需要超過這些水平，才能抵消由于于混合部署而帶來的價值損失。
時間將證明這種趨勢是當(dāng)前政策驅(qū)動力的短暫還是更持久的現(xiàn)象。將電池儲能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電設(shè)施共址部署，可以在當(dāng)前的批發(fā)市場中提供成本協(xié)同效應(yīng)和更多收益。但獨(dú)立安裝的電池儲能系統(tǒng)不會受到電網(wǎng)充電或可再生發(fā)電設(shè)施互連的限制，目前可以獲得更多的收益。
因此，需要更多的研究來闡明電混合部署能源項目的降低成本的潛力、市場價值以及風(fēng)險/利益。
