電池儲能是非常靈活的，它可以進(jìn)行快速部署， 且具有多種應(yīng)用。同時(shí)它能夠產(chǎn)生大量價(jià)值流——更不用說電池價(jià)格比預(yù)期中下降得還要快這一點(diǎn)。

 

　　根據(jù)一項(xiàng)預(yù)測，到2022年，儲能市場的年銷售量可達(dá)到260億美元以上，年復(fù)合增長率（CAGR）則達(dá)46.5%。然而，該部門的活力并不完全歸因于這些因素。諸如人工智能、區(qū)塊鏈和預(yù)測分析等相鄰數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步正在促發(fā)綜合解決方案和創(chuàng)新商業(yè)模式，而幾年之前，這些方案和模式幾乎是不可想象的。世界各地的創(chuàng)業(yè)公司正迅速將智能網(wǎng)絡(luò)“電表后端”電池商業(yè)化，以造福于電力用戶、公用事業(yè)公司以及電網(wǎng)運(yùn)營商。

 

　　電池儲能市場驅(qū)動(dòng)因素

 

　　1、成本和性能改進(jìn)

 

　　各種儲能形式已存在有數(shù)十年。所以這讓人不禁發(fā)問：為何偏偏電池儲能獨(dú)占鰲頭？又為何非現(xiàn)在不可？也許最顯而易見的答案是其成本的下降以及性能的改善，尤其是在鋰離子電池方面。同時(shí)也正是由于不斷擴(kuò)大的電動(dòng)汽車市場，制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模得以促進(jìn)。如下圖所示，鋰離子電池的成本正在急劇下降。然而，根據(jù)我們所分析的九個(gè)國家的情況，可以明確的一點(diǎn)是：成本下降僅僅是一部分原因。

 

　　▲ 2010年至2017年鋰離子電池價(jià)格下降80%（美元/kWh）

 

　　2、電網(wǎng)現(xiàn)代化

 

　　許多國家正在實(shí)施電網(wǎng)現(xiàn)代化計(jì)劃，以提高應(yīng)對惡劣天氣事件的復(fù)原能力，減少與老化基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的系統(tǒng)中斷，并提高系統(tǒng)的整體效率。這些計(jì)劃通常涉及在已建立的電網(wǎng)內(nèi)部署智能技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)雙向通信和先進(jìn)的數(shù)字控制系統(tǒng)，以及整合分布式能源（即可再生能源、燃料電池、柴油或天然氣發(fā)電廠、儲能資產(chǎn)和微電網(wǎng)）。

 

　　總之，我們發(fā)現(xiàn)電池儲能的發(fā)展與為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)現(xiàn)代化（包括向智能電網(wǎng)的過渡）所做出的努力密不可分。數(shù)字化電網(wǎng)支持生產(chǎn)消費(fèi)者參與智能系統(tǒng)配置、預(yù)測性維護(hù)和自我修復(fù)，這為實(shí)施階梯式費(fèi)率結(jié)構(gòu)鋪平了道路—這一切為電池儲能開辟了空間，促使其通過增加容量、調(diào)峰運(yùn)行和/或改善電能質(zhì)量創(chuàng)造價(jià)值。雖然智能技術(shù)已存在了一段時(shí)間，但電池儲能的出現(xiàn)有助于挖掘它的全部潛能，反之亦然。

 

　　▲ 2018-2030年全球各國累計(jì)儲能部署

 

　　3、全球可再生能源運(yùn)動(dòng)

 

　　廣泛的可再生能源和減排扶持政策也在推動(dòng)全球使用電池儲能解決方案。電池在抵消可再生能源間歇性和減少削減方面所發(fā)揮的關(guān)鍵作用是有目共睹的，但各類電力用戶依然追逐清潔能源，其程度和普遍度仍在增長。這種情況在企業(yè)和公共部門中尤為明顯。正如德勤最近的一份報(bào)告真正的生意：企業(yè)采購競爭對手推動(dòng)可再生能源增長的政策中所指出的那樣，大型跨國公司在采購全球可再生能源方面發(fā)揮了領(lǐng)導(dǎo)作用。事實(shí)上，許多人公開承諾在未來二十年或更早即可通過RE100和可再生能源買家聯(lián)盟等計(jì)劃達(dá)成100%使用可再生能源的目標(biāo)。這預(yù)示著可再生能源能夠持續(xù)發(fā)展，并可能會(huì)繼續(xù)就電池儲能作出部署，以協(xié)助整合更多的分布式能源。

 

　　4、參與電力批發(fā)市場

 

　　雖然經(jīng)常在一句話中同時(shí)提到可再生能源和電池儲能，但電池儲能卻能夠幫助平衡任何發(fā)電源的電網(wǎng)，并提高電能質(zhì)量。這表明電池儲能在全球范圍內(nèi)參與電力批發(fā)市場的機(jī)會(huì)越來越大。幾乎我們所分析的所有國家都正在改造其批發(fā)市場結(jié)構(gòu)，爭取為電池儲能開辟一席之地供其提供容量以及諸如頻率調(diào)節(jié)和電壓控制等輔助服務(wù)。雖然這些應(yīng)用程序仍處于初級階段，但是隨著決策者努力地消除阻礙儲能參與和調(diào)整市場的障礙時(shí)，這些應(yīng)用程序也還是取得了不同程度的成功。

 

　　以德國的主要控制儲備（PCR）市場為例。這一市場的參與者通過贏得每周一次的競價(jià)創(chuàng)造收入、并通過提供平衡電網(wǎng)所需的接納能力來獲取報(bào)酬。盡管PCR市場在過去幾年里一直向儲能供應(yīng)商開放，但是對于電池儲能的部署卻直到2016年才變得重要起來，因?yàn)槟菚r(shí)起，系統(tǒng)成本不斷下降，所以可以獲得可行的投資回報(bào)。與傳統(tǒng)發(fā)電廠不同的是，電池儲能幾乎可以在瞬間對系統(tǒng)失衡做出反應(yīng)，并在不到30秒的時(shí)間內(nèi)完全啟動(dòng)。

 

　　然而，與美國不同，德國針對這種快速響應(yīng)并不提供報(bào)酬，所以德國的電池供應(yīng)商直接與現(xiàn)有公司競爭，比如天然氣調(diào)峰電廠。一方面，這種無差別競爭有效地降低了容量成本，但另一方面，它也導(dǎo)致市場迅速飽和，利潤微薄，電池儲能供應(yīng)商經(jīng)濟(jì)狀況不穩(wěn)定。由于在PCR市場未能有足夠的增長空間，德國的電池儲能解決方案提供商越來越多地將目光放在二級儲備市場以及配電遞延上，作為其潛在的新價(jià)值流。

 

　　與德國一樣，美國的一些電網(wǎng)運(yùn)營商也將電池儲能引入其系統(tǒng)競爭。美國電力批發(fā)市場對電池等快速反應(yīng)資源供應(yīng)商的開放，很大程度上要?dú)w功于分 別于2011年和2013年發(fā)布的第755和第784號聯(lián)邦能源管理委員會(huì)（FERC）命令。命令規(guī)定，對于輔助服務(wù)市場上的響應(yīng)速度以及響應(yīng)準(zhǔn)確性進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。由于電池供應(yīng)商受邀參與頻率調(diào)節(jié)市場，電網(wǎng)運(yùn)營商已經(jīng)開始遭遇一些前所未有的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)來自于儲能快速爬坡和較慢爬坡資源的混合、調(diào)度參數(shù)和信號相關(guān)事項(xiàng)、其他技術(shù)要求三者之間的失衡。

 

　　然而，展望未來，我們的研究發(fā)現(xiàn)表明，將電池整合到電力批發(fā)市場的好處將超過這些日益增長的痛苦，這是因?yàn)槭澜绺鞯氐臎Q策者正在越來越多地采取行動(dòng)來獎(jiǎng)勵(lì)速效電池儲能在平衡電網(wǎng)運(yùn)營方面所做出的貢獻(xiàn)。例如，智利國家能源委員會(huì)起草了一個(gè)新的輔助服務(wù)監(jiān)管框架，認(rèn)同了電池儲能系統(tǒng)能夠做出的貢獻(xiàn)。

 

　　同樣的，意大利也開放了其輔助服務(wù)市場，作為可再生能源和儲能項(xiàng)目試點(diǎn)，將其引入為全面監(jiān)管改革所做工作的一部分。同時(shí)，2018年2月15日，F(xiàn)ERC發(fā)布了最終規(guī)則，采取進(jìn)一步措施消除其管轄范圍內(nèi)阻礙電力儲存資源參與容量、能源和輔助服務(wù)市場的障礙。

 

　　5、財(cái)政激勵(lì)

 

　　在我們所研究的國家，由政府出資進(jìn)行財(cái)政激勵(lì)，該措施進(jìn)一步反映出政策制定者越來越意識到電池儲能解決方案為整個(gè)電力價(jià)值鏈帶來的各種益處。在我們的研究中，這些激勵(lì)措施不僅包括通過退稅償還或直接償還電池系統(tǒng)成本所占百分比，還包括通過贈(zèng)款或者補(bǔ)貼融資來提供資金支持。

 

　　這些激勵(lì)措施在能源安全問題上顯得尤為慷慨，比如2017年，意大利為住宅儲存裝置提供了50%的稅收減免。或者針對那些在電池制造中享有經(jīng)濟(jì)利益的國家，比如韓國，2017年上半年，得到韓國政府支持而投資的儲能系統(tǒng)增長了89兆瓦時(shí)（MWh）的產(chǎn)能，比上一年同期增長了61.8%。

 

　　6、FIT或凈電量結(jié)算政策的淘汰

 

　　由于消費(fèi)者和企業(yè)試圖從其太陽能光伏（PV）投資中尋求可以獲取更高回報(bào)的方式，太陽能發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策（FIT）或凈電量結(jié)算政策的低價(jià)或熱度消退成為進(jìn)一步配置電表后端系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)因素。這種情況發(fā)生在澳大利亞、德國、英國以及美國夏威夷。這些地區(qū)擁有最成熟的太陽能市場，部分原因是電力價(jià)格高到足以使太陽能在經(jīng)濟(jì)上可行。

 

　　盡管這還不是一種全球性的趨勢，但我們有理認(rèn)為，隨著FIT的淘汰、太陽能PV設(shè)備的所有者會(huì)將電池作為一種自行消耗更多電力的手段，轉(zhuǎn)移負(fù)荷以避免峰值電荷、和/或在需要時(shí)為公共事業(yè)公司或聚合商的電池充電或放電來提供電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù)。例如，2017年，夏威夷檀香山的住宅儲存證增長了1700%，即18倍。出現(xiàn)這一激增的部分原因是，國家在2015年取消了凈電量結(jié)算政策，并限制了參與隨后的將電力送回電網(wǎng)的激勵(lì)計(jì)劃。

 

　　7、自給自足的愿望

 

　　上文對幾個(gè)驅(qū)動(dòng)因素作出了詳細(xì)的描述，而實(shí)際上住宅和C&I消費(fèi)者對能源自給自足的渴望日益高漲，這成為一股驚人的推動(dòng)電表后端儲能部署的力量。這種愿景在某種程度上助長了我們所考察的幾乎所有國家的電表后端市場，這表明購買儲能系統(tǒng)的動(dòng)機(jī)并非純粹只是金融方面。

 

　　如前所述，F(xiàn)IT的淘汰可能是某些家庭安裝儲能電池的契機(jī)，這些家庭中有大約一半是對現(xiàn)有太陽能PV裝置的改造或作為該裝置的附加組件。另外一半則采用全新的太陽能+儲能系統(tǒng)，這一部分則可能與淘汰FIT沒有太大關(guān)聯(lián)。

 

　　由于大型住宅電池儲能系統(tǒng)的售價(jià)仍在8,000—10,000澳元（6,300—8,000美元）之間，所以對于這一部分家庭來說，最有可能的動(dòng)機(jī)就是對自給自足的向往以及作為一名早期體驗(yàn)者的自豪感，而非快速回報(bào)和投資回報(bào)。盡管電池儲能系統(tǒng)必須具有成本競爭力，但根據(jù)它們在澳大利亞的受歡迎程度以及我們在別處的研究結(jié)果表明，電池儲能無需犧牲價(jià)格，它不一定非要比從任一電力公司購買的電力和服務(wù)便宜得多，才能換取其自身的市場增長。

 

　　8、國家政策

 

　　對于電池儲能供應(yīng)商來說，國家所出臺的促進(jìn)各種戰(zhàn)略目標(biāo)的政策為他們提供了更多機(jī)會(huì)。許多國家認(rèn)為，可再生能源加儲能是一種全新的方式，可以幫助他們減少對能源進(jìn)口的依賴、填補(bǔ)其多能源發(fā)電的空白、提高其系統(tǒng)的可靠性和復(fù)原力、朝著環(huán)保目標(biāo)和去碳化目標(biāo)邁進(jìn)。意大利和日本等一些國家正在積極地鼓勵(lì)能源儲能并對其進(jìn)行補(bǔ)貼，并將此作為大范圍改組工作的一部分，旨在確保儲能系統(tǒng)的可靠性，并減少其對國際能源公司和外國進(jìn)口的依賴。

 

　　儲能的發(fā)展也可能受益于與發(fā)展中國家城市化和生活質(zhì)量目標(biāo)相關(guān)的廣泛政策授權(quán)。例如，印度的智能城市倡議利用競爭挑戰(zhàn)模式，以支撐在全國100個(gè)城市部署智能技術(shù)。這些部署的目標(biāo)是確保充足的電力供應(yīng)、實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)性、高效移動(dòng)性和公共交通。

 

　　電動(dòng)汽車、可再生能源和電池儲能對于實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)來說至關(guān)重要—印度政府所發(fā)聲明可以證明這一點(diǎn)，其計(jì)劃從2030年開始只銷售電動(dòng)汽車。此外，印度政府的目標(biāo)是到2022年為止，將太陽能發(fā)電能力從2016年的10吉瓦提高到100吉瓦。印度最近推出了首個(gè)用于峰值負(fù)荷管理的電網(wǎng)規(guī)模的電池儲能系統(tǒng)，這表明了儲能市場的潛在繁榮。而印度所尋求的激進(jìn)的政策目標(biāo)，在很大程度上取決于開發(fā)一個(gè)清潔、可靠的電力系統(tǒng)。