電池儲能:電力行業(yè)的下一個顛覆性技術
隨著電子產品市場和電動汽車(EV)需求量的增長,電池儲存的價值也飛速提升。亞洲、歐洲和美國的許多制造商都在擴大鋰離子電池制造業(yè),已滿足電動汽車行業(yè)和其他電力應用的需求。隨著人們對低成本電池制造的探索和技術進步,2010年電池組制造成本為每千瓦時近1000美元,而2016年降至230美元。
麥肯錫的研究發(fā)現,對于許多商業(yè)客戶來說,現在的儲存成本已經是十分經濟,可以有效降低其峰值消耗水平。同時,以目前較低的價格,儲能開始在能源市場中發(fā)揮更廣泛的作用,從單純的電網平衡擴展到更廣泛的用途,例如提供電力質量服務,以及支持可再生能源并網。此外,將太陽能與儲能相結合從而使家庭單位能夠按需制造、儲存和消耗電力,而不是一直向電網輸入或輸出電力,這會為更多太陽能用戶帶來更大的便利。
在麥肯錫的這篇名為《電池儲存:電力行業(yè)的下一個顛覆性技術》報告中將討論隨著這些趨勢的發(fā)展,儲能技術將如何改變電力市場的運營、客戶消費和生產電力的方式,以及公用事業(yè)和第三方的作用。報告主要針對歐洲和美國的儲能發(fā)展進行分析,其他國家地區(qū)的市場可能會存在更多可能性。
儲能設備可以部署在電網中,也可以部署在個人消費者的家中或企業(yè)中。儲能技術由于本身的復雜性,其經濟性受客戶類型、位置、電網需求、法規(guī)、負荷情況、費率結構和應用性質的影響。它還具有獨特的靈活性,可以堆疊價值流并改變其調度,以滿足一小時甚至一年的不同需求情況。這些價值流在價值和市場規(guī)模上都在增長。
儲能技術還可以幫助解決在負荷預計持平或下降的市場中規(guī)劃和運營電網的問題,從而使公用事業(yè)受益。例如,美國一些州的監(jiān)管機構正在測試新的補償模式,通過給予公用事業(yè)激勵措施,提供分布式發(fā)電項目來獲得回報。這也將幫助公用事業(yè)推遲昂貴的新投資,并降低長期資本項目未被使用的風險。
公用事業(yè)公司采購儲能設備,可以滿足長期監(jiān)管要求和短期電力需求。隨著儲能成本的下降,這些項目還會繼續(xù)降低發(fā)電成本,從而降低消費者的電費,給現有的常規(guī)天然氣和煤炭發(fā)電進一步施加壓力。公用事業(yè)必須了解低成本的儲能技術,并從兩個方面來自我調整:
首先,應當重新設計薪酬結構名探索新的機遇。監(jiān)管機構和公用事業(yè)公司需要找到新方法來恢復他們在電網中的投資。
電網是一種長期存在的資產,其構建和維護成本很高。消費者并不喜歡電網接入的固定費用。但是,征收固定費用可以確保使用電網的每個人都支付費用,人們習慣于為他們使用的能源付費。但隨著越來越多的客戶自己生產能源,可靠性和市場準入的電網接入變得比電力本身更有價值。
由于任何費率設計變更都是緩慢漸進的,特別是那些過渡到固定費用的變化,公用事業(yè)公司需要通過從擴展服務和新交易費中獲取新的收益機會,來嘗試實現新的市場構想。在澳大利亞,公用事業(yè)公司正在為太陽能和儲能安裝商并提供咨詢服務;在美國有一個新的試點計劃,向消費者銷售先進的分析和數據管理服務,以幫助他們管理能源使用,幾個州的公用事業(yè)公司也在探索新的服務,投資于電網現代化和電氣化。
其次,公用事業(yè)公司還需要重新思考電網系統(tǒng)的規(guī)劃。為了從根本上改變電網系統(tǒng)規(guī)劃的方法,公用事業(yè)公司需要投資精密的分析軟件和高級的算法來實現電網的現代化。這需要拋棄傳統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)劃方式,重新考慮代碼和標準,轉向電路節(jié)點規(guī)劃,并采用資產健康評估來確保最優(yōu)先的需求,以解決系統(tǒng)問題。