在成本下降和性能改善的推動下，可再生能源發(fā)電量增長、電網(wǎng)現(xiàn)代化計劃、批發(fā)市場參與機會的改善、聯(lián)邦和地方政府的財政激勵和部署授權(quán)、逐步淘汰上網(wǎng)電價或凈計量、自給自足和更高的電網(wǎng)彈性的需求，這些措施和政策被證明對美國儲能行業(yè)具有變革和激勵意義。

 

隨著進入新的十年，問題是儲能行業(yè)是否將能夠維持當前的快速增長之路。各種跡象表明將會實現(xiàn)快速增長，而電網(wǎng)規(guī)模的儲能部署增長是一個主要原因。

 

2020年及以后的儲能市場發(fā)展

 

美國電力和公用事業(yè)行業(yè)在2020年將有更多的機會率先實現(xiàn)向清潔能源的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型。隨著地方政府、資本市場和其他利益相關(guān)者圍繞氣候變化進行促進，許多電力和公用事業(yè)公司正在制定自己的清潔能源目標。

 

2019年，近50家美國電力公司致力于實現(xiàn)重要的碳減排目標，其中包括杜克能源（Duke Energy）、Xcel Energy公司和亞利桑那州公共服務(wù)公司（APS）。為了實現(xiàn)這些目標，這些公司將越來越多地依靠儲能系統(tǒng)來緩解批發(fā)市場的波動，并為部署更多的可再生能源發(fā)電設(shè)施提供支持。

 

在短期內(nèi)，對多個公用事業(yè)綜合資源計劃（IRP）和獨立系統(tǒng)運營商（ISO）互連隊列的審查，凸顯了儲能部署的快速增長。有利的政策正在推動將電網(wǎng)規(guī)模儲能系統(tǒng)與太陽能發(fā)電設(shè)施配套部署的趨勢。例如，在PJM公司的互連隊列中，裝機容量為398MW的電網(wǎng)規(guī)模太陽能+儲能項目和裝機容量為699MW的電網(wǎng)規(guī)模獨立部署儲能系統(tǒng)有望在2020年并入電網(wǎng)。并在今后，還將部署裝機容量6,160MW的獨立部署的儲能系統(tǒng)和9,881MW的電網(wǎng)規(guī)模太陽能+儲能項目。此外，太陽能+儲能項目占到加州獨立系統(tǒng)運營商(CASIO)互連隊列中所有容量的43％以上。

 

需要注意的是，并不是所有在獨立系統(tǒng)運營商（ISO）互連隊列中提議的項目都已部署，例如，在NE-ISO公司互連隊列中提議的儲能項目中將近70％已被撤回，但這些數(shù)據(jù)也為儲能開發(fā)商提供了重要洞察力。電網(wǎng)規(guī)模太陽能+儲能項目的一個主要應(yīng)用是提供峰值容量。盡管從歷史上看，化石燃料（主要是天然氣）一直是調(diào)峰電廠的主要選擇，但在美國，越來越多的案例表明，電網(wǎng)規(guī)模的可再生能源+儲能項目可以直接在價格方面與化石燃料調(diào)峰發(fā)電廠進行競爭。

 

例如，AES公司的子公司AES Distributed Energy公司在2019年初與考艾島公用事業(yè)合作社（KIUC）宣布，計劃在考阿島南岸部署的Lawa'i太陽能和儲能項目投入運營。該項目包括一個裝機容量為28MW的太陽能發(fā)電設(shè)施和一個100MWh的5小時持續(xù)放電時間的電池儲能系統(tǒng)。該項目將作為一個峰值發(fā)電廠，預(yù)計將提供考瓦島大約11％的電力，從而使該島超過50％的電力來自可再生能源。

 

這個電網(wǎng)規(guī)模的太陽能+儲能系統(tǒng)的電力成本為0.11美元/kWh，其能源消耗顯著低于該島上的柴油發(fā)電機運營成本，預(yù)計每年將減少370萬加侖柴油的支出費用。盡管該項目具有發(fā)展?jié)摿?，但在大多?shù)地區(qū)，電網(wǎng)規(guī)模的太陽能+儲能項目的市場參與模式尚未完全設(shè)計，從而限制了其在減少碳排放和成本方面的潛在貢獻。幸運的是，獨立系統(tǒng)運營商（ISO在美國各地都在努力解決這個障礙。

 

紐約獨立系統(tǒng)運營商（NYISO）啟動混合儲能市場參與項目

 

2020年初，紐約獨立系統(tǒng)運營商（NYISO）開始設(shè)計一種模式，允許大型電網(wǎng)規(guī)模儲能系統(tǒng)與可再生能源發(fā)電設(shè)施一起參與其市場?；旌蟽δ苣Ｐ晚椖繉⒃u估允許共址部署的能源采用單一調(diào)度計劃的可行性。盡管紐約獨立系統(tǒng)運營商（NYISO）認為，能源開發(fā)商越來越多地將可再生能源發(fā)電設(shè)施與儲能系統(tǒng)配套運營，但其市場規(guī)則并未包括此類系統(tǒng)的參與模式。

 

當前需要共址部署可再生能源和儲能系統(tǒng)分別進行計量。盡管尚未最終確定，但市場設(shè)計可能會是多方面的，有些方面的設(shè)計實施得更快。這些要素包括參與紐約獨立系統(tǒng)運營商（NYISO）的能源、輔助和容量市場、解決過程、互連、規(guī)劃和運營建模，以及計量要求。

 

前進的道路

 

推動美國電網(wǎng)規(guī)模儲能市場增長的大型太陽能+儲能項目的發(fā)展趨勢預(yù)計不會很快改變。業(yè)內(nèi)的利益相關(guān)者必須認識到這一趨勢，并為提供相應(yīng)的產(chǎn)品做好準備。

 

儲能系統(tǒng)供應(yīng)商應(yīng)設(shè)計其產(chǎn)品，以與太陽能發(fā)電設(shè)施無縫集成，太陽能發(fā)電設(shè)施通常與直流耦合架構(gòu)相連，以實現(xiàn)最大效率。儲能系統(tǒng)集成商和項目開發(fā)商應(yīng)盡早與太陽能發(fā)電設(shè)施提供商合作，以評估為現(xiàn)有或新計劃的項目增加儲能系統(tǒng)的潛力。

 

公用事業(yè)公司應(yīng)通過持續(xù)開發(fā)集成資源計劃框架來引導(dǎo)能源廠商投資和建設(shè)，這些框架應(yīng)該反映準確的技術(shù)成本和資源運行特征，以了解各種電網(wǎng)服務(wù)的運行情況。