中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：APRICUM公司（成立于2008年，致力于清潔能源領(lǐng)域的咨詢）通過一些簡單的“反向工程”研究了美國最近的低成本光儲(chǔ)PPAs是如何實(shí)現(xiàn)的，從而提供了另一個(gè)儲(chǔ)能競爭力的例子以及儲(chǔ)能與可再生能源組合的新市場機(jī)會(huì)的出現(xiàn)。
在過去幾年里，美國各地宣布建設(shè)的一系列可再生能源+儲(chǔ)能項(xiàng)目成為新聞?lì)^條，而由于涉及的PPAs極低，引起了人們的廣泛關(guān)注。從2015年夏威夷KIUC 簽署的139美元/MWh PPA開始，到2017年亞利桑那州圖森電力公司簽署的45美元/MWh PPA，這一價(jià)格一跌再跌。直到去年，加州的Eland光儲(chǔ)項(xiàng)目以40美元/MWh的價(jià)格創(chuàng)造了新的PPA低價(jià)記錄。
與傳統(tǒng)調(diào)峰機(jī)組200美元/MWh的發(fā)電成本相比，光儲(chǔ)項(xiàng)目的PPA無疑顯得更引人注目。根據(jù)能源經(jīng)濟(jì)與金融分析研究所(IEEFA)的報(bào)告，大約有40個(gè)這樣的光儲(chǔ)項(xiàng)目已經(jīng)在美國運(yùn)行，包含533MW的儲(chǔ)能和1242MW的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，大部分項(xiàng)目分布在加利福尼亞州、夏威夷州和佛羅里達(dá)州。
為了了解儲(chǔ)能對于光儲(chǔ)項(xiàng)目快速發(fā)展這一趨勢的貢獻(xiàn)，我們需要將光儲(chǔ)混合系統(tǒng)的PPA分解成太陽能發(fā)電和儲(chǔ)能部分。以前面提到的加州Eland光儲(chǔ)項(xiàng)目為例，其中未配備儲(chǔ)能的項(xiàng)目的PPA將達(dá)到20美元/MWh(基本價(jià)格)，儲(chǔ)能系統(tǒng)則“增加”了20美元/MWh，導(dǎo)致所有交付的MWhsPPA為40美元/MWh。雖然這個(gè)水平的PVLCOE已經(jīng)不再是什么大新聞，但是20美元/MWh的儲(chǔ)能價(jià)格似乎低得荒謬?？紤]到LCOS(儲(chǔ)能的平準(zhǔn)化成本)在未來幾年很可能都保持在100美元/MWh以上，不禁會(huì)讓人疑惑Eland光儲(chǔ)項(xiàng)目中20美元/MWh的儲(chǔ)能價(jià)格是如何做到的。
加州Eland光儲(chǔ)項(xiàng)目，包括400MW的光伏(AC)和300MW / 1200 MWh的儲(chǔ)能，本文將通過“反向工程”的方法，通過這個(gè)項(xiàng)目來研究儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際補(bǔ)償。
PPA中儲(chǔ)能所提供的補(bǔ)償不應(yīng)與其LCOS進(jìn)行比較，這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)樗⒉坏扔趦?chǔ)能所提供能量的實(shí)際補(bǔ)償。為將儲(chǔ)能所提供的補(bǔ)償與儲(chǔ)能成本聯(lián)系起來，我們需要“反向工程”來研究每個(gè)MWh的補(bǔ)償，即儲(chǔ)能系統(tǒng)放電所提供的每MWh費(fèi)用是多少。我們將通過五個(gè)步驟來完成。
首先，我們需要考慮的是，儲(chǔ)能所提供的補(bǔ)償是由項(xiàng)目交付的所有MWhs支付的，而不僅僅是儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放的MWhs。以Eland項(xiàng)目的一個(gè)樣本日為例，從儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放的電量為(1200MWh[1])，明顯小于光儲(chǔ)系統(tǒng)釋放的總電量(4700MWh[2])，即該項(xiàng)目實(shí)際獲得補(bǔ)償?shù)目傠娏?。換句話說，1 MWh儲(chǔ)能補(bǔ)償重新分配在了Eland項(xiàng)目提供的多個(gè)MWh上，在本例中為3.9MWh。因此，總能量補(bǔ)償與從儲(chǔ)能系統(tǒng)排放的能量補(bǔ)償之比為3.9，因此，配套儲(chǔ)能系統(tǒng)后，每MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)的補(bǔ)償應(yīng)為20美元/MWh* 3.9 = 78美元/MWh。
其次，我們必須加上20美元/MWh的“基本”價(jià)格，因?yàn)閺膬?chǔ)能系統(tǒng)釋放的能量也將獲得太陽能組件的PPA價(jià)格。這意味著從儲(chǔ)能系統(tǒng)中每釋放一個(gè)MWh的實(shí)際補(bǔ)償為98美元/千瓦時(shí)。
然后，再推導(dǎo)儲(chǔ)能的初始資本支出。但是，儲(chǔ)能系統(tǒng)資本支出的基本假設(shè)是什么呢?為了推導(dǎo)出這些，我們現(xiàn)在假設(shè)從儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放的每一個(gè)MWh的補(bǔ)償在一個(gè)假設(shè)的貼現(xiàn)率下等于LCOS。假設(shè)貼現(xiàn)率為6%，推算出儲(chǔ)能系統(tǒng)的資本支出約為217USD/kWhcap。
第四步，需要考慮投資稅收抵免(ITC)的部分，以計(jì)入任何對投資成本的補(bǔ)貼。在美國，ITC最初是對太陽能的一項(xiàng)財(cái)政激勵(lì)措施，但它也適用于存儲(chǔ)光伏電站所發(fā)電量的儲(chǔ)能系統(tǒng)。8minuteSolar Energy在2019年開始為Eland光儲(chǔ)項(xiàng)目建設(shè)了一個(gè)變電站，所以它仍可以獲得30%的ITC(2020年，補(bǔ)貼比例將退坡至26%)，這大大降低了儲(chǔ)能系統(tǒng)的有效資本支出?？紤]到這一激勵(lì)因素，項(xiàng)目最終的資本支出為310美元/kWhcap。
雖然對于已安裝的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)來說，這仍然是一個(gè)非常低的價(jià)格，但必須承認(rèn)的是，該電站計(jì)劃到2023年才能投入運(yùn)行——這是我們利用“反向工程”研究的第五個(gè)也是最后一個(gè)步驟。在這個(gè)時(shí)間框架內(nèi)，我們看到310美元/kWhcap的價(jià)格是在該行業(yè)雖然激進(jìn)但很現(xiàn)實(shí)的報(bào)價(jià)范圍內(nèi)。
下圖總結(jié)了綜合上述所有因素，計(jì)算了光儲(chǔ)電站儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際補(bǔ)償和資本支出。
雖然20美元/MWh的儲(chǔ)能價(jià)格不應(yīng)與LCOS對比，也不應(yīng)與更高的實(shí)際補(bǔ)償相混淆，但我們的反向工程研究表明，一個(gè)非常低的光儲(chǔ)項(xiàng)目PPAs實(shí)際上在今天是可以實(shí)現(xiàn)的。但需要一定的先決條件，要具備良好的可再生能源條件，電廠的總能源產(chǎn)出與儲(chǔ)能容量之間的比例足夠高，地方政府的鼓勵(lì)政策(當(dāng)前)，以及儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的持續(xù)下降。尤其后者將有助于為“可再生能源+儲(chǔ)能”項(xiàng)目開拓更多的市場機(jī)會(huì)。最終，那些光照輻射弱、政府支持力度小、需要更長放電時(shí)長去替代傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電的地區(qū)也會(huì)這樣去做。
儲(chǔ)能的新市場機(jī)會(huì)剛剛開始出現(xiàn)，將來會(huì)更加值得期待。
[1] 我們假設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)每天都進(jìn)行充放電，因?yàn)楣鈨?chǔ)電站的設(shè)計(jì)目的就是將白天的太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)移到下午/晚上用。
[2] 數(shù)據(jù)來源于LADWP與8minuteSolar Energy于2019年8月8日簽訂的協(xié)議。我們假設(shè)這個(gè)值是通過一個(gè)高逆變器負(fù)載率(例如~1.7，685MWDC的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，配備了400 MWAC的光伏逆變器)，良好的太陽能資源(莫哈韋沙漠的單軸雙面跟蹤光伏電池板利用率為30%)以及一個(gè)15%的雙向存儲(chǔ)效率來實(shí)現(xiàn)的。我們假設(shè)由于儲(chǔ)能系統(tǒng)的存在，總共685MWDC的太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電量都可以被利用。
