蓬勃發(fā)展的美國電池儲能市場如今并沒有出現(xiàn)放緩跡象，美國政府提供資助的一項研究報告表明，其市場前景甚至可能超出此前預(yù)期。
美國國家可再生能源實驗室(NREL)上個月發(fā)布的《美國電池儲能提供峰值容量的潛力》得出的結(jié)論是，美國有可能通過4小時電池儲能系統(tǒng)的部署滿足峰值容量需求。
報告稱：“研究結(jié)果表明，儲能系統(tǒng)取代峰值容量具有很大潛力，而這種潛力隨著太陽能發(fā)電設(shè)施的廣泛部署而增長。”然而，美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究結(jié)果表明，在目前情況下，儲能系統(tǒng)只能替代美國總峰值容量的一小部分。
美國國家可再生能源實驗室(NREL)的分析表明，鑒于當(dāng)前的電網(wǎng)狀況和需求模式，美國大約裝機(jī)容量為28GW的峰值容量提供了轉(zhuǎn)換為4小時儲能潛力。 該實驗室預(yù)計，增加太陽能發(fā)電設(shè)施可以通過部署峰值容量的儲能系統(tǒng)來實現(xiàn)，這將使部署4小時儲能系統(tǒng)的實際潛力超出50GW峰值容量。報告說，這個數(shù)字是基于太陽能發(fā)電設(shè)施可以滿足10%美國國電力需求進(jìn)行的假設(shè)。
從這個角度來看，截至2017年，美國的總發(fā)電量為1,187GW，其中261GW來自化石燃料的峰值發(fā)電。
雖然預(yù)計峰值容量的電池儲能系統(tǒng)部署的機(jī)會因地區(qū)而異，但美國國家可再生能源實驗室(NREL)分析表明，即使在傳統(tǒng)上認(rèn)為不適合部署電網(wǎng)規(guī)模儲能系統(tǒng)的地區(qū)也仍然存在市場機(jī)會。
美國國家可再生能源實驗室(NREL)首席能源分析師、研究報告合著者Paul Denholm表示，“美國到處都有4小時儲能的機(jī)會，即使在天氣寒冷或有冬季運行調(diào)峰電廠的地方(如紐約州和新英格蘭地區(qū))仍然有機(jī)會部署4小時儲能系統(tǒng)。”
儲能供應(yīng)商Fluence公司市場應(yīng)用總監(jiān)Ray Hohenstein表示，這項研究的推出正處在美國儲能行業(yè)發(fā)展重要時刻，這項研究為行業(yè)內(nèi)這種長期存在的現(xiàn)象提供了可信度：儲能系統(tǒng)為電網(wǎng)帶來巨大價值。
Hohenstein說，“美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究報告表明，在美國各個地區(qū)的能源批發(fā)市場都各自己有1GW以上容量。換句話說，美國有很大的空間來部署儲能系統(tǒng)，但必須采用4小時以上儲能系統(tǒng)。”
潛在影響
這是否意味著美國公用事業(yè)和批發(fā)市場將放棄天然氣調(diào)峰發(fā)電廠，而只投資于電池儲能系統(tǒng)?其答案是，不一定。
Denholm說，“這項研究不應(yīng)該被混淆或誤解為最終詳細(xì)的可靠性分析。每個地區(qū)都有自己的情況和特點，這一點非常重要。這是需要更加詳細(xì)研究的近似值。我認(rèn)為這是一個非常令人鼓舞的跡象，表明美國大部分地區(qū)都有部署4小時儲能系統(tǒng)的市場機(jī)會。”
他說，與傳統(tǒng)的天然氣調(diào)峰發(fā)電廠相比，電池儲能系統(tǒng)的高昂前期成本仍然是最大障礙之一，但在整體生命周期成本的基礎(chǔ)上，儲能系統(tǒng)通常成本更低。
美國國家可再生能源實驗室(NREL)在其報告中強(qiáng)調(diào)了與美國電網(wǎng)儲能系統(tǒng)部署相關(guān)的若干潛在限制因素，其中包括成本、性能、材料可用性以及儲能系統(tǒng)部署的地理限制等。
Hohenstein表示，盡管存在這些挑戰(zhàn)，這個調(diào)查結(jié)果將提振美國能源批發(fā)市場監(jiān)管機(jī)構(gòu)信心，將4小時儲能視為一種可靠的替代方案。
他說：“我們面臨的最大挑戰(zhàn)實際上是行業(yè)的心態(tài)轉(zhuǎn)變。在過去的幾年中，人們面臨這樣的現(xiàn)實：與傳統(tǒng)的天然氣調(diào)峰發(fā)電廠相比，儲能系統(tǒng)更具成本效益，并且需要公用事業(yè)公司開放采購。”
對于Fluence公司和AES公司來說，這種轉(zhuǎn)變早在2014年就發(fā)生了，當(dāng)時這兩家公司在南加州簽訂了一個儲能系統(tǒng)滿足峰值需求項目的合同。
開創(chuàng)性的時刻
上個月，AES公司在加利福尼亞州長灘的100MW/400MWh Alamitos電池儲能項目破土動工，該項目根據(jù)與南加州愛迪生公司簽訂20年電力購買協(xié)議，將提供峰值容量。
Fluence公司首席運營官JohnZahurancik在一份聲明中表示：“Alamitos儲能項目將成為我們公司的第一個替代天然氣發(fā)電設(shè)施的獨立儲能系統(tǒng)。其規(guī)模、靈活性、長期性是一個基準(zhǔn)，并將儲能系統(tǒng)作為支持峰值需求和電網(wǎng)的主流選擇。”
Hohenstein將Alamitos儲能項目描述為一個可以證明儲能系統(tǒng)可以與傳統(tǒng)天然氣發(fā)電廠進(jìn)行競爭的轉(zhuǎn)折點。而從這時起，將有更多的更大容量儲能項目獲得進(jìn)行部署。
他說，“我希望行業(yè)廠商對于環(huán)保和業(yè)務(wù)有利的事情上有更多共識。”
美國國家可再生能源實驗室(NREL)研究未考慮可能影響儲能部署潛力的若干因素，其中包括人口變化、氣候和電動汽車。根據(jù)這項研究，預(yù)計美國150GW的峰值容量將在未來20年內(nèi)退役。
研究報告稱，“峰值容量的一部分可能會被不同持續(xù)放電時間的儲能系統(tǒng)所取代，這取決于儲能系統(tǒng)實際滿足峰值需求的能力。”
持續(xù)時間更長儲能系統(tǒng)的潛力
該報告將6小時和8小時儲能的發(fā)展前景也包括在內(nèi)，并發(fā)現(xiàn)美國總體儲能潛力可以取代約70GW峰值容量。然而，這一數(shù)字仍不到總裝機(jī)調(diào)峰發(fā)電裝機(jī)容量(261GW)的三分之一，也不到未來二十年將退役預(yù)計150GW峰值容量的一半。但可再生能源的快速增長可能會改變儲能系統(tǒng)發(fā)展前景。
美國國家可再生能源實驗室(NREL)表示，“這些數(shù)值并不能解釋可再生能源對凈負(fù)荷影響導(dǎo)致的潛在增長。”
紐約州一直致力于推動電池儲能系統(tǒng)以提供峰值容量。紐約州公共服務(wù)部(DPS)最近確定，采用6小時儲能系統(tǒng)可以替代275MW以上的調(diào)峰發(fā)電廠，而這約占紐約峰值發(fā)電廠額定總?cè)萘康?%。而如果使用8小時儲能系統(tǒng)，可以替代500MW以上調(diào)峰發(fā)電廠。
紐約州公共服務(wù)部(DPS)這個采用儲能系統(tǒng)替代天然氣調(diào)峰電廠的研究還表明，獨立部署的4小時儲能系統(tǒng)能夠使864MW調(diào)峰發(fā)電廠符合該州的環(huán)保要求。
