該怎么通過市場驅(qū)動加速儲能系統(tǒng)的部署？

2022-11-23 　來自: 王澤龍 182 1045 0914

　　

　　該怎么通過市場驅(qū)動加速儲能系統(tǒng)的部署?

　　可再生能源的不斷增長顯示了它們的任務(wù)和激勵(lì)措施。而客戶對可再生能源的需求并未放緩，因此需要部署更多的儲能系統(tǒng)以穩(wěn)定電網(wǎng)的運(yùn)行。

　　據(jù)估計(jì)，在現(xiàn)有政策的推動下，對儲能系統(tǒng)的需求將遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過當(dāng)前可能實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展計(jì)劃。許多人說，更多地利用有助于推動可再生能源增長的競爭性也可以加快儲能系統(tǒng)的部署。2018年11月，美國100多個(gè)城市擁有100%的可再生能源的目標(biāo)和承諾。而承諾實(shí)現(xiàn)100%可再生能源目標(biāo)的財(cái)富500強(qiáng)公司在2018年增加一倍以上，達(dá)到53個(gè)。為了將高水平的可變可再生能源可靠地整合到電網(wǎng)中，可能需要更多的儲能系統(tǒng)，盡管缺乏儲能激勵(lì)和授權(quán)，但基于市場的可能會促進(jìn)儲能系統(tǒng)的采購。加利福尼亞州、紐約州和馬薩諸塞州等一些明顯的例外情況除外。根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)基金會(EDF)的一項(xiàng)新研究，儲能系統(tǒng)適合經(jīng)濟(jì)有效地滿足高水平可變可再生能源對電網(wǎng)可靠性的要求。這是因?yàn)樗梢栽陔娏r(jià)格較低時(shí)存儲多余的可再生能源，并按需發(fā)電。

　　美國信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會(IITF)高級研究員DavidHart指出，儲能系統(tǒng)可以使整合可再生能源的“更容易、更快、更便宜”，因?yàn)榭梢云交幪旎蛞雇碓斐傻目稍偕茉吹碾娏χ袛唷?/p>

　　美國環(huán)境保護(hù)基金會(EDF)經(jīng)濟(jì)與政策分析師兼論文合著者M(jìn)aureenLackner表示，“為了讓美國獲得高水平的可再生能源，可能需要部署10,000GWh的電池儲能系統(tǒng)，這是一項(xiàng)昂貴的技術(shù)。”2018年12月WoodMackenzie儲能協(xié)會(ESA)的調(diào)查報(bào)告發(fā)現(xiàn)，截至2017年，美國的儲能裝機(jī)總?cè)萘恐挥?00MWh.。

　　扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　最近的可再生能源采購扭轉(zhuǎn)了單一賣方和多個(gè)買方的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。相反，一家公用事業(yè)公司從多個(gè)賣家招標(biāo)。這些以市場為導(dǎo)向的采購項(xiàng)目旨在最大化競爭，長期以來被公用事業(yè)公司用來采購可再生能源。在最近的招標(biāo)中，他們不僅出人意料地提供了低成本的可再生能源，而且還提供了低成本可再生能源發(fā)電和儲能產(chǎn)品。

　　Navigant公司能源總監(jiān)LonHuber表示，“重要的是將不可知技術(shù)的競爭納入采購，以便為納稅人獲得最大利益。將所有投標(biāo)放在公平的競爭環(huán)境中，定義公用事業(yè)需要的屬性，并向所有來源開放的請求證明有利于儲能行業(yè)。”

　　有人指出，競爭性招攬的早期成功可能是不可持續(xù)的。加利福尼亞大學(xué)伯克利分校經(jīng)濟(jì)學(xué)教授MeredithFowlie表示，措施可能會引發(fā)競拍，迫使規(guī)模較小的供應(yīng)商退出，從而導(dǎo)致減少市場競爭對手以降低價(jià)格。

　　但是亞利桑那州的圖森電力公司(TEP)、科羅拉多州的XCEL能源公司和夏威夷的夏威夷電力公司(HECO)的先發(fā)制人的行為令公用事業(yè)公司驚訝，他們無法拒絕提供的儲能服務(wù)。

　　“公用事業(yè)公司還不知道有什么機(jī)會，我們的招標(biāo)邀請讓參與者向我們展示了這些機(jī)會。”ArrayTechnologies商業(yè)運(yùn)營高級副總裁CarmineTilghman表示。Tilghman領(lǐng)導(dǎo)了TEP的設(shè)計(jì)，這是其第一個(gè)選擇具有成本競爭力的太陽能+儲能項(xiàng)目投標(biāo)的。

　　節(jié)能減排

　　哥倫比亞大學(xué)地球研究中心的經(jīng)濟(jì)學(xué)家GeoffreyHeal在2017年的論文寫道，到本世紀(jì)中葉，美國的溫室排放量將比2005年減少80%，而這是應(yīng)對氣候變化所需的最低水平。這將需要數(shù)萬億美元的費(fèi)用用于新一代的儲能系統(tǒng)和電力傳輸技術(shù)。Heal發(fā)表的調(diào)查報(bào)告指出，部署更多的儲能系統(tǒng)對于通過提高效率，減少對可再生能源的投資至關(guān)重要。

　　根據(jù)2018年12月WoodMackenzie儲能協(xié)會(ESA)的報(bào)告，盡管需要10000GWh的儲能容量才能達(dá)到2050年的目標(biāo)，但預(yù)計(jì)到2023年，美國部署的儲能容量可能不到12GWh。

　　美國環(huán)境保護(hù)基金會(EDF)的調(diào)查報(bào)告的作者在博客中表示，彌補(bǔ)正在部署的儲能系統(tǒng)和所需的儲能系統(tǒng)之間的重大差異將需要?jiǎng)?chuàng)新的政策解決方案，基于市場的可以快速且經(jīng)濟(jì)地提高儲能容量。

　　加州大學(xué)伯克利分校的Fowlie最近表示，全球至少有48個(gè)國家已經(jīng)采用可再生能源的方式，還有27個(gè)國家正在認(rèn)真考慮這個(gè)想法。

　　她補(bǔ)充說，一些人反對，因?yàn)樗麄冎С窒裆暇W(wǎng)電價(jià)(FiTs)這樣的激勵(lì)措施。上網(wǎng)電價(jià)(FiTs)保證可再生能源的所有者和他們提供給電網(wǎng)的電力價(jià)格高于市場價(jià)格。但即使在德國，上網(wǎng)電價(jià)(FiTs)的太陽能發(fā)電量達(dá)到38GW，近期的也為公用事業(yè)規(guī)模的太陽能發(fā)電和海上風(fēng)電創(chuàng)造了創(chuàng)紀(jì)錄的低價(jià)。

　　Fowlie表示，盡管存在對競標(biāo)不足和驅(qū)逐較小競爭對手的擔(dān)憂，但這次正在加速，并降低采購成本。

　　美國環(huán)境保護(hù)基金會(EDF)的調(diào)查報(bào)告指出，為了獲得所需的儲能系統(tǒng)，必須設(shè)計(jì)成利用儲能系統(tǒng)提供一系列收入機(jī)會的能力，從可調(diào)度能源到能源套利。該設(shè)計(jì)還應(yīng)吸引創(chuàng)新技術(shù)和保證及時(shí)交付新產(chǎn)能。

　　美國儲能增長的預(yù)測落后于預(yù)測的風(fēng)能和太陽能部署

　　美國的早期

　　美國的機(jī)制已經(jīng)開始展示增加儲能的潛力。根據(jù)加州公用事業(yè)委員會(CPUC)2018年的調(diào)查報(bào)告，加利福尼亞州的可再生機(jī)制(RAM)是美國早期的一次成功，導(dǎo)致2014年至2018年期間采購了裝機(jī)總?cè)萘繛?,604MW的小型可再生能源項(xiàng)目。它允許投標(biāo)人自行定價(jià)，并使用標(biāo)準(zhǔn)合同。

　　但加州公用事業(yè)委員會(CPUC)發(fā)言人TerrieProsper表示，可再生機(jī)制(RAM)最大限度地降低了賣方、買方和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的交易成本，縮短了整個(gè)采購流程的時(shí)間表，盡管從僅限于價(jià)格的評標(biāo)中取消了一些簡單性。

　　Navigant公司的Huber指出，“僅基于最低的電力價(jià)格選擇可再生能源，不會對儲能或沒有采取儲能的資源進(jìn)行明確的比較，因?yàn)閮δ芫哂卸鄠€(gè)價(jià)值流。但近幾年來，對太陽能+儲能的投標(biāo)與只對太陽能發(fā)電設(shè)施的投標(biāo)非常接近，以至于公用事業(yè)公司已經(jīng)開始考慮儲能的系統(tǒng)價(jià)值，以證明其微薄的溢價(jià)是合理的。”

　　Tilghman表示，2017年圖森電力公司(TEP)的招標(biāo)活動的太陽能+儲能項(xiàng)目的電力價(jià)格低于0.045美元/千瓦時(shí)，允許開發(fā)商投標(biāo)可再生能源+儲能項(xiàng)目的可能會推出具有成本競爭力的報(bào)價(jià)。

　　他補(bǔ)充說，裝機(jī)容量為100MW太陽能發(fā)電的電力價(jià)格為0.027美元/千瓦時(shí)。30MW/120MWh儲能系統(tǒng)的電力價(jià)格為0.015美元/kWh，這是因?yàn)樗糜谔鎿Q高成本的天然氣發(fā)電廠，以滿足圖森電力公司(TEP)的季節(jié)性需求高峰。

　　Tilghman說：“儲能系統(tǒng)被認(rèn)為成本過于昂貴，但我們認(rèn)為是從市場上找到答案的時(shí)候了。這次招標(biāo)的目的是為了吸引太陽能發(fā)電項(xiàng)目的投標(biāo)，但它允許供應(yīng)商提供兩個(gè)可選的投標(biāo)方案，并提供額外的服務(wù)，如儲能系統(tǒng)。”

　　Tilghman表示，“為了進(jìn)行比較，投標(biāo)書必須包括電力價(jià)格。太陽能發(fā)電設(shè)施的電力價(jià)格估計(jì)為0.045美元，低于天然氣發(fā)電廠的電價(jià)。我們意識到這也會抵消燃油對沖、啟停和維護(hù)的成本，從而使價(jià)格實(shí)用和合理。”

　　Tilghman表示，圖森電力公司(TEP)采購的一個(gè)重要收獲是，招標(biāo)應(yīng)使投標(biāo)商能夠靈活地為公用事業(yè)公司的資源組合提供新產(chǎn)品。另一個(gè)原因是公用事業(yè)公司應(yīng)該根據(jù)這些儲能產(chǎn)品可以抵消的成本來評估其價(jià)值。

　　Colton公司規(guī)劃和技術(shù)高級副總裁ColtonChing表示，這兩個(gè)要素是夏威夷電力公司(HECO)在今年1月宣布采購的7個(gè)太陽能+儲能合同的關(guān)鍵，其中太陽能發(fā)電設(shè)施的裝機(jī)總?cè)萘繛?62MW，電池儲能系統(tǒng)的儲能容量為1,048MWh。6個(gè)太陽能+儲能合同的電力價(jià)格達(dá)到6美元/千瓦時(shí)至0.10美元/千瓦時(shí)，成為夏威夷最低的電力價(jià)格，第7個(gè)價(jià)格為0.12美元/千瓦時(shí)，低于夏威夷電力公司(HECO)的化石燃料的發(fā)電成本。

　　他說，“這項(xiàng)招標(biāo)專注于可再生能源，但我們允許開發(fā)商競購儲能項(xiàng)目，增加儲能系統(tǒng)部署使項(xiàng)目成本更高，但成本的增加并不如選擇優(yōu)化系統(tǒng)時(shí)能夠使用太陽能發(fā)電設(shè)施所增加的價(jià)值那么大。”

　　Navigant公司的Huber說：“如今的思維方式已經(jīng)發(fā)生了變化。因此，人們認(rèn)為太陽能發(fā)電設(shè)施不適合用于滿足高峰需求。而儲能系統(tǒng)改變了這一點(diǎn)，但它被認(rèn)為成本高昂。而在部署之后將會改變這一點(diǎn)。”

　　突破性的

　　當(dāng)競標(biāo)價(jià)格創(chuàng)下歷史新低時(shí)，科羅拉多州公用事業(yè)廠商XcelEnergy公司2017年的招標(biāo)活動震動了美國電力行業(yè)。根據(jù)XCEL公司于2018年6月6日提交給科羅拉多州監(jiān)管機(jī)構(gòu)的120天報(bào)告，其風(fēng)力發(fā)電的投標(biāo)價(jià)格為11美元/兆瓦時(shí)到18美元/兆瓦時(shí)不等，太陽能投標(biāo)價(jià)格為23美元/兆瓦時(shí)到27美元/兆瓦時(shí)不等，太陽能+儲能的投標(biāo)價(jià)格為30美元/兆瓦時(shí)到32美元/兆瓦時(shí)不等。

　　XCEL公司從400多個(gè)的投標(biāo)中選擇了11個(gè)總裝機(jī)容量為2221兆瓦的項(xiàng)目。目前已獲科羅拉多州公共事業(yè)委員會批準(zhǔn)，其中包括三個(gè)太陽能+儲能項(xiàng)目，太陽能發(fā)電設(shè)施的裝機(jī)總?cè)萘繛?60MW，電池儲能系統(tǒng)的容量為275MW/1,000MWh。

　　XcelEnergy公司高級資源規(guī)劃分析師KentScholl表示，科羅拉多州公用事業(yè)委員會的指導(dǎo)確保評估所有類型的資源，2017年征求建議書(RFP)包括可調(diào)度資源、可再生資源和半可調(diào)度資源。第三類包括任何其他具有儲能的間歇性資源。

　　Scholl說，“Xcel公司使用基于計(jì)算機(jī)的建模來確定每個(gè)提案對現(xiàn)有投資組合的價(jià)值。這些投標(biāo)中最大的驚喜是，當(dāng)電池儲能系統(tǒng)與太陽能發(fā)電設(shè)施配套運(yùn)行時(shí)，其成本具有競爭力。”

　　Scholl預(yù)計(jì)，在下一次計(jì)劃于2020年進(jìn)行的招標(biāo)中，將有更多的儲能系統(tǒng)的部署空間，并計(jì)劃對其招標(biāo)文件進(jìn)行更詳細(xì)的說明。他說，“我們正在了解儲能系統(tǒng)的復(fù)雜性，下一個(gè)提案將更具體地說明我們對投標(biāo)方的期望，因此他們不必猜測對我們公司有何價(jià)值。”

　　美國環(huán)境保護(hù)基金會(EDF)經(jīng)濟(jì)和政策分析師、論文合著者SteveKoller表示，“這是一種可以提供更多儲能系統(tǒng)的招標(biāo)方式。精心設(shè)計(jì)的招標(biāo)方案可以滿足特定的系統(tǒng)需求和開發(fā)人員的需求。”

　　Fowlie對此表示認(rèn)同。他說，“成功地將儲能系統(tǒng)納入招標(biāo)中將在很大程度上取決于設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。”

　　更好的美國

　　美國環(huán)境保護(hù)基金會(EDF)的Lackner表示，“智能政策設(shè)計(jì)可以幫助推動儲能價(jià)格進(jìn)一步低于目前的歷史低點(diǎn)，它還可以確保交付高質(zhì)量的項(xiàng)目。”

　　他補(bǔ)充說，“為了吸引投標(biāo)方，必須經(jīng)過精確設(shè)計(jì)，以允許對儲能系統(tǒng)的多個(gè)收入流進(jìn)行評估和使用。但我們?nèi)栽谂α私庾岆姵貎δ芟到y(tǒng)在公平競爭環(huán)境下競標(biāo)所需的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。”

　　美國環(huán)境保護(hù)基金會(EDF)的論文表示，“一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是競拍的開發(fā)商越多，競爭就越激烈。但容量應(yīng)該受到限制，因?yàn)楦傎徴咄ㄟ^降低出價(jià)來應(yīng)對供應(yīng)緊張。”

　　此外還發(fā)現(xiàn)，可再生能源的可以極大地受益于配套政策，如各州授權(quán)和美國聯(lián)邦稅收抵免。Lackner解釋說，“在更復(fù)雜的政策環(huán)境下，必須通過其他政策支持促進(jìn)競爭性招標(biāo)的政策。”

　　美國環(huán)境保護(hù)基金會(EDF)表示，另一個(gè)指導(dǎo)原則是必須仔細(xì)設(shè)計(jì)招標(biāo)，以避免無意中偏向更大的供應(yīng)商和更成熟的技術(shù)。“任何以市場為基礎(chǔ)的政策都應(yīng)該為創(chuàng)新提供一些機(jī)會，因?yàn)楝F(xiàn)在具有成本效益的技術(shù)可能不會在5年或10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。”Koller解釋道。

　　“在采購目標(biāo)或要求中10%的削減可能有助于為不太成熟的技術(shù)和電池化學(xué)品創(chuàng)造市場。”他建議道。

　　最后，他警告說，“設(shè)計(jì)應(yīng)該包括對沒有交付的開發(fā)商的處罰。競爭可以推動價(jià)格下跌，但糟糕的設(shè)計(jì)可能會引發(fā)競爭，可能會推出不切實(shí)際的競價(jià)價(jià)格。”

　　Array公司商業(yè)運(yùn)營高級副總裁CarmineTilghman表示，“多年來，圖森電力公司(TEP)的許多創(chuàng)新產(chǎn)品都來自于為開發(fā)商提供足夠的靈活性，以便在他們的出價(jià)中保持創(chuàng)造性，同時(shí)保持在基本框架內(nèi)。這就是公用事業(yè)公司采用儲能系統(tǒng)帶來的最大收益。”