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電網管理中的敏捷性:電池儲能

作者:中國儲能網新聞中心 來源:輸配電世界 發布時間:2019-11-29 瀏覽:次
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球探篮球比分皇冠 www.622627.live 中國儲能網訊:如今,全球范圍內已經部署了超過3GW的電網側電池儲能,雖然看起來仍然是一個小生意,但是最近的發展表明該行業正在蓬勃發展。2018年,以加利福尼亞為首,美國部署了超過300MW的電池儲能。在全球范圍內,意大利、英國、西班牙和其他地區的電網運營商正在開展試點項目。澳大利亞、中國、阿拉伯聯合酋長國(UAE)、美國的大型儲能項目已準備就緒,可以在六個小時內提供超過100MW的容量。

「敏捷性(Agility)」指將一項任務分解成為小的子階段,隨著每個階段任務完成的情況,及時調整策略和目標。因此敏捷性是不確定路徑和靈活性的體現,是對未知方法的探索。

盡管電池儲能技術對電網管理的好處顯而易見,但由于以下三個主要原因,全球電網電池儲能市場的發展有限:

1. 成本

除了當地法規鼓勵部署外,電池的成本對于大多數電網應用來說仍然太高而無法生存。但是,電池儲能成本逐年下降,這在很大程度上是因為電動汽車(EV)對電池制造的需求。預計到2020年代中期,電池成本將降至USD$100/kWh范圍內。成本下降,再加上多應用的疊加收入和電池應用的擴展,將導致大量積極的商業案例增加。

2. 監管

在大多數地區,監管壁壘禁止電網運營商擁有和運營電池儲能,但意大利的監管框架已被修改。然而,系統運營商目前還無法在試點項目之外開發電池儲能解決方案。因此,必須建立明確的監管框架和市場機制,以開發具有明確部署目標的儲能資產。例如,加利福尼亞公用事業委員會(CPUC)要求公用事業建設儲能容量,并闡明了電池聚合的市場規則。采取了這些舉措之后,截至2018年夏季,加州最大的公用事業公司已經采購或正在尋求批準以采購近1500MW的電力?!傅繽擻獺購汀趕低吃擻獺溝那稹傅繽擻獺故塹繽什宋芾淼氖堤?;「系統運營商」或「獨立系統運營商」一般是獨立的調度機構,旨在技術上協調區域內的電網運營商按照電力系統要求進行運行方式切換,保證系統的安全和穩定。(譯注)在可再生能源領域一直有效的、直接鼓勵使用電池儲能來促進發展和降低成本的觀點也存在強烈爭議??悸塹鹿臀靼嘌勒飭礁鼉哂薪細嚦稍偕茉瓷嘎實吶分薰抑淶畝員?。在提供激勵措施的德國,住宅存儲市場正在蓬勃發展,并減輕了電網壓力。在西班牙,電池部署仍然非常有限。

3. 替代方案

在高可再生能源滲透的分布式能源網絡中,電池遠非平衡供電的唯一選擇。其他方法包括:

? 良好的區域或國際互聯互通會減少可再生能源在大范圍上的間歇性,并允許使用更多的電力來源。

? 快速啟動或快速響應的化石燃料電廠在滿足高峰電力需求方面也將發揮關鍵作用,并且在未來仍將保持重要地位。

? 需求側響應(DSR)已經通過激勵終端用戶減少能耗或根據電網需求切換到用戶側的發電設備,作為平衡電網的一種方法也進行了廣泛的測試?!感棖笙煊Γ―emand Response, DR)」和「需求側響應(Demand Side Response, DSR)」顯然是不同的。需求響應是一種方法,而需求側響應則明顯帶有特定空間屬性。需求響應是電網在峰谷負荷差別、間歇性發電以及靈活性資源共同作用下的管理需要。需求側則是定義在用戶端的分布式發電、可間斷負荷等具體用例。(譯注)

電池:適用于公用事業和運營商

由于電池在電網管理中扮演的角色在細節、時間和范圍存在很大的不確定性,電網運營商和公用事業公司應如何定位以利用機遇并對市場變化做出正確的反應?對業務模型和合作伙伴關系采取靈活的方法:公用事業公司可以與分布式儲能資產的第三方聚合商簽約,以提供可再生能源的備用。這是虛擬電廠(VPP)模型的擴展,在過去的五年中,德國、法國、比利時和英國市場一直在培育這種模型,并且隨著電池成本的降低以及特斯拉等強大廠商的加入,事實證明該模型是可行的市場。希望實現多種應用,并利用同一資產增加收益流:公用事業和電力生產商可以使用電池儲能來減少因可再生能源間歇性而產生的不平衡費用;根據市場信號(套利)優化電力批發市場中的發電和售電;從輔助服務和容量備用機制中獲取收入;支持工業或消費者團體避免系統峰值費用,這些費用是根據高峰時段的消耗量計算得出的;或商討收取節能分成??⒁幌盜寫⒛蘢什圖際酰壕」萇脅磺宄鬧值緋丶際蹌茉詿蠖嗍繽τ彌謝袷?,但鋰離子似乎是最有可能成功的技術。但是,市場參與者不應依賴一種特定的技術——前進的道路不僅是電池技術。其他解決方案,例如傳感器、通信軟件和發電,也將很重要。例如,德國的E.ON公司在2016年4月發布了結合多種技術的家庭存儲系統。將儲能用作差異化開發因素:公用事業可以利用電池作為零售市場中的差異化開發因素,并為輸電系統運營商提供靈活性服務。Engie正在比利時開發其20MW/20MWh的儲能園區,以提供R1輔助服務。然后,它將開發一個電池池,可出租給工業現場等應用,以提供需求響應。比荷盧經濟聯盟(Benelux)的Eneco自2016年以來一直向其客戶提供Tesla Powerwall,并在Tesla,SolarEdge和Ampard的支持下將其服務擴展到CrowdNett,后者的軟件允許對家用電池進行遠程控制,從而提供了輔助服務。比利時輸電運營商Elia為「頻率偏差儲備(frequency containment reserves, FCR,也稱為R1)」定義了兩種不對稱產品:“R1- down”和“R1- up”,供應商需要對此做出反應,以應對任何大于100mHz的頻率偏差 (按正負偏差分開)(Elia,2018)。

電池:面向工業和投資者

工業界和大型公司可能有一個真正令人信服的案例來投資電池儲能,無論是因為他們需要應對停電(例如在南亞和非洲),還是承諾采購100%可再生能源(例如,蘋果、Facebook、谷歌以及其他176家全球公司),或者需要為自己支付的高額電費(例如在意大利)。工業企業可以選擇將其電池儲能業務外包給電力公司或聚合商,或者與輸配網運營商合作,通過為電網提供輔助服務(例如電壓穩定性或頻率調節)來潛在地獲得額外收入。盡管到目前為止,我們幾乎看不到這種業務模型的案例,但它可以為系統運營商提供特別好的選擇,受限于監管,系統運營商并不能直接參與儲能投資。電池儲能是一個相對年輕的行業,沒有五年或五年以上實際回報的跟蹤和記錄,項目所有者很難獲得融資。但是,情況可能正在發生變化,因為Advanced Microgrid Solutions和Stem最近在其各自新的儲能項目上獲得了大量融資(分別為2億美元和1億美元)。租賃模式的出現也可以吸引不同類型的投資者,例如電表行業,這代表著低風險的穩定收入。

給決策者的建議

對于希望進行投資的高管,我們建議以下原則:

? 量身定制適合當地市場條件的解決方案,例如市場特征(可再生能源滲透率、發電組合、系統規模),監管框架(收入模型,運營要求)以及激勵措施和商業信號。

? 研究如何從組合應用中受益,因為可變收入流以建立積極的業務案例至關重要。

? 影響能源市場的設計(例如輔助服務的定義,使用電網服務以及多功能堆疊服務的可能性),以充分利用電池儲能,并實現成功的商業案例?!付喙δ芏訓瘢⊿tacked Services)」,儲能可以為電網提供多種服務,如:頻率響應以及電價套利。在實際應用中,這兩種服務是可以同時發生的,因此稱為「多功能堆疊服務(Stacked Services)」。(譯注)

原標題:電網管理中的敏捷性:電池儲能

關鍵字:電池儲能 儲能市場 電網側儲能

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