（接上文）

1. 裝機(jī)規(guī)模

澳大利亞咨詢(xún)公司Sun Wiz發(fā)布的最新報(bào)告顯示，2019年是澳大利亞電池儲(chǔ)能安裝量創(chuàng)紀(jì)錄的一年，全年新增儲(chǔ)能容量376兆瓦時(shí)，其中，住宅側(cè)電池容量有所下降，為233兆瓦時(shí)，共安裝了22661套戶(hù)用電池系統(tǒng)，大約每13個(gè)擁有光伏系統(tǒng)的用戶(hù)中就有1個(gè)安裝了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)；電網(wǎng)級(jí)和商用電池的總安裝量超過(guò)143兆瓦時(shí)，遠(yuǎn)高于2018年的69兆瓦時(shí)。2015～2019年澳大利亞住宅側(cè)電池儲(chǔ)能安裝量遠(yuǎn)高于非住宅側(cè)，兩者分別為738兆瓦時(shí)和361兆瓦時(shí)，但這一趨勢(shì)預(yù)計(jì)將在2020年發(fā)生逆轉(zhuǎn)。據(jù)BNEF分析，2019年澳大利亞有超過(guò)7萬(wàn)戶(hù)家庭安裝儲(chǔ)能電池，戶(hù)用儲(chǔ)能電池市場(chǎng)占全球比重近30%。預(yù)計(jì)到2020年，澳大利亞的非住宅側(cè)電池儲(chǔ)能容量將超過(guò)500兆瓦時(shí)，新增容量至少是住宅側(cè)儲(chǔ)能容量的兩倍。

2. 產(chǎn)業(yè)政策與市場(chǎng)規(guī)則

澳大利亞多地政府制定了儲(chǔ)能安裝激勵(lì)計(jì)劃，通過(guò)補(bǔ)貼重點(diǎn)支持用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。北領(lǐng)地政府和西澳大利亞州于2020年推出太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目激勵(lì)計(jì)劃，主要為電網(wǎng)級(jí)、住宅以及社區(qū)級(jí)太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目提供資助。由于澳大利亞的儲(chǔ)能市場(chǎng)以戶(hù)用與商用儲(chǔ)能為主，工業(yè)大規(guī)模儲(chǔ)能發(fā)展相對(duì)落后，因此政府目前的政策制定工作重點(diǎn)在于規(guī)范戶(hù)用與商用儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展。2017年澳大利亞清潔能源協(xié)會(huì)向聯(lián)邦政府提出了13項(xiàng)政策建議，涉及創(chuàng)造公平競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境、消除戶(hù)用與商用儲(chǔ)能市場(chǎng)管理障礙、戶(hù)用與商用儲(chǔ)能價(jià)值認(rèn)可與投資回報(bào)、建立標(biāo)準(zhǔn)及保護(hù)用戶(hù)四個(gè)方面。BNEF發(fā)布的報(bào)告顯示，自2016年以來(lái)，澳大利亞戶(hù)用光伏安裝量每年都創(chuàng)下新高，2019年創(chuàng)下年度新增裝機(jī)高點(diǎn)，而2020年預(yù)計(jì)還會(huì)有所突破。家庭用戶(hù)將繼續(xù)主導(dǎo)儲(chǔ)能投資，但隨著經(jīng)濟(jì)性提高和新商業(yè)模式出現(xiàn)，工商業(yè)儲(chǔ)能規(guī)模將實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。

2016年11月，澳大利亞能源市場(chǎng)委員會(huì)（AEMC）發(fā)布《國(guó)家電力修改規(guī)則2016》，提出將輔助服務(wù)市場(chǎng)開(kāi)放給新的市場(chǎng)參與者，即大型發(fā)電企業(yè)以外的、市場(chǎng)化的輔助服務(wù)提供商。澳大利亞調(diào)頻輔助服務(wù)規(guī)則修訂后，市場(chǎng)參與者既可以在一個(gè)地點(diǎn)提供輔助服務(wù)，也可以將多個(gè)地點(diǎn)的負(fù)荷或機(jī)組集合起來(lái)提供服務(wù)。該規(guī)則于2017年7月開(kāi)始實(shí)行，大大增加了儲(chǔ)能參與澳大利亞電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，不僅有助于增加澳大利亞調(diào)頻服務(wù)資源的供應(yīng)，還能夠降低調(diào)頻服務(wù)市場(chǎng)價(jià)格。在創(chuàng)建公平合理的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境方面，2017年8月，AEMC發(fā)布《國(guó)家電力修改規(guī)則2017》，旨在通過(guò)界定用戶(hù)側(cè)資源的所有權(quán)和使用權(quán)，明確用戶(hù)側(cè)資源可以提供的服務(wù)，來(lái)避免用戶(hù)側(cè)資源在參與電力市場(chǎng)過(guò)程中遭遇不公平競(jìng)爭(zhēng)。2017年11月，AEMC將國(guó)家電力市場(chǎng)交易結(jié)算周期從現(xiàn)行的30分鐘改為5分鐘。這一機(jī)制不僅能夠促進(jìn)儲(chǔ)能在澳大利亞電力市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)更有效的應(yīng)用并獲得合理補(bǔ)償，還將推動(dòng)基于快速響應(yīng)技術(shù)的更多市場(chǎng)主體以及合同形式的出現(xiàn)，對(duì)儲(chǔ)能在電力市場(chǎng)中的多元化應(yīng)用產(chǎn)生重要影響。

1. 裝機(jī)規(guī)模

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2019年底，歐洲電池儲(chǔ)能市場(chǎng)的裝機(jī)規(guī)模達(dá)到3.5吉瓦左右，德國(guó)占比達(dá)到31.4%，德國(guó)的電池儲(chǔ)能容量達(dá)到1.1吉瓦，同比上升41%，預(yù)計(jì)2020年底將達(dá)到1.4吉瓦。其中，公用事業(yè)級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目2019年新增89兆瓦，累計(jì)規(guī)模達(dá)453兆瓦，2020年累計(jì)規(guī)模將會(huì)增加至517兆瓦。另一方面，2019年德國(guó)家用電池儲(chǔ)能市場(chǎng)繼續(xù)發(fā)展，已投運(yùn)家用儲(chǔ)能容量達(dá)680兆瓦，新增240兆瓦，共有18.2萬(wàn)套系統(tǒng)，主要用于與屋頂光伏系統(tǒng)或者與電動(dòng)汽車(chē)搭配。根據(jù)德國(guó)貿(mào)易促進(jìn)署的數(shù)據(jù)，德國(guó)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)將以年度超過(guò)5萬(wàn)套的速度持續(xù)安裝，并在2020年突破20萬(wàn)套儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝量。

2. 產(chǎn)業(yè)政策與市場(chǎng)規(guī)則

德國(guó)是支持儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展的主要國(guó)家之一，主要通過(guò)贈(zèng)款或者補(bǔ)貼融資來(lái)提供資金支持。德國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槲蓓敼夥?電池儲(chǔ)能、社區(qū)儲(chǔ)能模式、集中式參與調(diào)頻市場(chǎng)和大型儲(chǔ)能系統(tǒng)參與調(diào)頻。其中，德國(guó)家庭儲(chǔ)能市場(chǎng)的爆發(fā)和德國(guó)政府推出的太陽(yáng)能儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策關(guān)系甚密。2013年5月，德國(guó)政府通過(guò)政策性銀行——德國(guó)復(fù)興信貸銀行（KfW）對(duì)家用太陽(yáng)能電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)貼。補(bǔ)貼的對(duì)象是新建的太陽(yáng)能電站加上儲(chǔ)能設(shè)備，或者在現(xiàn)有的太陽(yáng)能電站上安裝儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。從政策執(zhí)行效果來(lái)看，分布式光儲(chǔ)補(bǔ)貼已經(jīng)推動(dòng)德國(guó)成為全球主要戶(hù)用儲(chǔ)能市場(chǎng)之一。2013年，德國(guó)家用和商業(yè)用儲(chǔ)能系統(tǒng)還不足1萬(wàn)套，到2018年底，這一數(shù)字已經(jīng)增長(zhǎng)至12萬(wàn)套，其中絕大部分是戶(hù)用儲(chǔ)能系統(tǒng)。

近年來(lái)，德國(guó)也開(kāi)始通過(guò)調(diào)整市場(chǎng)規(guī)則為分布式儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)提供便利，其中影響較大的是德國(guó)聯(lián)邦電網(wǎng)管理局對(duì)二次調(diào)頻和三次調(diào)頻的競(jìng)價(jià)時(shí)間和最低投標(biāo)規(guī)模進(jìn)行的調(diào)整。針對(duì)競(jìng)價(jià)時(shí)間，自2018年7月起，二次調(diào)頻和三次調(diào)頻的競(jìng)價(jià)時(shí)間由每周改為每日進(jìn)行。同時(shí)，其供應(yīng)時(shí)間段也由原來(lái)的每天2段、每段12小時(shí)改為每天6段、每段4小時(shí)。競(jìng)價(jià)在交付日的前一周上午十點(diǎn)開(kāi)始，在交付日前一日的上午八點(diǎn)結(jié)束。針對(duì)最低投標(biāo)規(guī)模，自2018年7月起，經(jīng)聯(lián)邦電網(wǎng)管理局許可的小型供應(yīng)商有機(jī)會(huì)提供低于5兆瓦（原先要求的最小規(guī)模）的二次調(diào)頻和分鐘調(diào)頻服務(wù)，如1兆瓦、2兆瓦、3兆瓦等，前提是該供應(yīng)商在每個(gè)調(diào)頻區(qū)域、每個(gè)供應(yīng)時(shí)間段，針對(duì)每個(gè)調(diào)頻產(chǎn)品，只能以單一競(jìng)價(jià)單元參與報(bào)價(jià)，以防止大儲(chǔ)能電站拆分成小單元參與競(jìng)價(jià)。這些規(guī)則修改能夠讓可再生能源設(shè)備、需求側(cè)管理系統(tǒng)、電池儲(chǔ)能設(shè)備等裝機(jī)功率較小的運(yùn)營(yíng)商有機(jī)會(huì)進(jìn)入輔助服務(wù)市場(chǎng)，每天的競(jìng)價(jià)和更短的服務(wù)供應(yīng)窗口允許可用的儲(chǔ)能容量參與更多目標(biāo)市場(chǎng)，能夠更有效地激發(fā)聚合的儲(chǔ)能容量獲得疊加收益。

除抽水蓄能外，在全球儲(chǔ)能投運(yùn)項(xiàng)目中，2008年，鈉離子電池和飛輪儲(chǔ)能為主要技術(shù)類(lèi)型；2009年，所投運(yùn)項(xiàng)目幾乎全部為鈉離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目；2010年，鋰離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目呈爆發(fā)增長(zhǎng)，約占當(dāng)年投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的70%，并且自2012年起，應(yīng)用鋰離子電池技術(shù)的投運(yùn)項(xiàng)目占比最大，到2017年，鋰離子電池技術(shù)已占據(jù)90%以上的市場(chǎng)份額。根據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)，近五年全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目中，鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)占比均超過(guò)80%，2019年上半年，鋰電儲(chǔ)能新增投運(yùn)項(xiàng)目的裝機(jī)占比最大，為85.7%。鋰離子電池作為主流技術(shù)路線(xiàn)，具備成本下降空間。目前已商業(yè)化應(yīng)用的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)主要為鉛蓄電池和鋰離子電池。根據(jù)BNEF預(yù)計(jì)，2020年至2023年鋰電價(jià)格有望降至150美元/千瓦時(shí)，達(dá)到儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)。

對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目技術(shù)類(lèi)型的分析表明，基于鈦酸鋰（LTO）電池和鎳錳鈷氧化物（NMC）電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)主要用于頻率控制任務(wù)，在這些任務(wù)中，需要快速輸出功率或接收小容量功率。磷酸鐵鋰（LFP）電池技術(shù)幾乎可用于所有應(yīng)用。而具有較長(zhǎng)放電時(shí)間的液流電池更多是用于解決備用問(wèn)題，特別是用于大功率儲(chǔ)能的釩氧化還原液流電池。鈉硫電池技術(shù)是目前唯一同時(shí)具備大容量和高能量密度的儲(chǔ)能電池，但由于鈉硫電池仍面臨成本高的難題，所以目前尚未在全球?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。通過(guò)對(duì)不同技術(shù)類(lèi)型電池每小時(shí)耗能情況進(jìn)行分析，可得出結(jié)論：鈦酸鋰（LTO）電池太陽(yáng)能裝置能耗大大低于基于LFP、液流電池和壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的能耗。

此外，以飛輪儲(chǔ)能為代表的物理儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。目前國(guó)外市場(chǎng)已經(jīng)全面啟動(dòng)了飛輪儲(chǔ)能的推廣應(yīng)用，美國(guó)Active Power公司專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)和銷(xiāo)售UPS飛輪電池，年銷(xiāo)售額達(dá)到7000萬(wàn)美元。英國(guó)研發(fā)出的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)裝置在無(wú)需維護(hù)的情況下能夠使用25年，反復(fù)充放電100萬(wàn)次，同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)能量損耗。

以調(diào)頻為代表的輔助服務(wù)市場(chǎng)是目前全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)最具商業(yè)價(jià)值的應(yīng)用領(lǐng)域。從儲(chǔ)能市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，根據(jù)DOE數(shù)據(jù)，2018年，有一半以上的儲(chǔ)能項(xiàng)目參與了頻率調(diào)節(jié)市場(chǎng)（見(jiàn)圖3）。根據(jù)BNEF統(tǒng)計(jì)，2016年、2017年，兆瓦級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)中，調(diào)頻應(yīng)用占比分別為41%、50%。在傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)中，電網(wǎng)短時(shí)間內(nèi)的能量不平衡是由傳統(tǒng)機(jī)組通過(guò)響應(yīng)AGC信號(hào)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。而隨著新能源并網(wǎng)，風(fēng)光的波動(dòng)性和隨機(jī)性使得電網(wǎng)短時(shí)間內(nèi)的能量不平衡加劇，傳統(tǒng)能源由于調(diào)頻速度慢，在響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令時(shí)具有滯后性，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向調(diào)節(jié)之類(lèi)的錯(cuò)誤動(dòng)作，因此不能滿(mǎn)足新增的需求。相較而言，儲(chǔ)能（特別是電化學(xué)儲(chǔ)能）調(diào)頻速度快，電池可以靈活地在充放電狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，是非常好的調(diào)頻資源。

儲(chǔ)能另一個(gè)典型應(yīng)用是能量時(shí)移，占儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用的13%。能量時(shí)移就是通過(guò)儲(chǔ)能的方式實(shí)現(xiàn)用電負(fù)荷的削峰填谷，即發(fā)電廠在用電負(fù)荷低谷時(shí)段對(duì)電池充電，在用電負(fù)荷高峰時(shí)段將存儲(chǔ)的電量釋放。此外，將可再生能源的棄風(fēng)棄光電量存儲(chǔ)后再移至其他時(shí)段進(jìn)行并網(wǎng)也是能量時(shí)移。

第三大應(yīng)用是幫助用戶(hù)側(cè)電費(fèi)管理，該應(yīng)用的儲(chǔ)能項(xiàng)目約占11%。在用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能中用戶(hù)可以在電價(jià)較低的谷期利用儲(chǔ)能裝置存儲(chǔ)電能，在用電高峰期使用存儲(chǔ)好的電能，避免直接大規(guī)模使用高價(jià)的電網(wǎng)電能，如此可以降低用戶(hù)的電力使用成本。

此外，儲(chǔ)能應(yīng)用較為活躍的領(lǐng)域還有供電備用容量，占比9%。備用容量是指在滿(mǎn)足預(yù)計(jì)負(fù)荷需求以外，針對(duì)突發(fā)情況為保障電能質(zhì)量和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行而預(yù)留的有功功率儲(chǔ)備，一般備用容量是系統(tǒng)正常電力供應(yīng)容量的15%～20%，且最小值應(yīng)等于系統(tǒng)中單機(jī)裝機(jī)容量最大的機(jī)組容量。由于備用容量針對(duì)的是突發(fā)情況，一般年運(yùn)行頻率較低，如果是采用電池單獨(dú)做備用容量服務(wù)，經(jīng)濟(jì)性無(wú)法得到保障，因此需要將其與現(xiàn)有備用容量的成本進(jìn)行比較來(lái)確定實(shí)際的替代效應(yīng)。

資料來(lái)源：DOE，EnergyNet

圖3  全球儲(chǔ)能市場(chǎng)主要應(yīng)用場(chǎng)景分布情況

美國(guó)加州太平洋煤氣電力公司公布的儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行收益狀況報(bào)告EPIC（Electric Program Investment Charge）表明，現(xiàn)階段儲(chǔ)能在調(diào)頻領(lǐng)域已有一定的經(jīng)濟(jì)性；而由于電價(jià)差不足以抵消儲(chǔ)能系統(tǒng)循環(huán)效率、電池老化等造成的損失，在能量市場(chǎng)的收益并不樂(lè)觀；參與旋轉(zhuǎn)備用容量市場(chǎng)，其收益包括備用容量的收益和被調(diào)用后的能量收益，機(jī)會(huì)成本較高，收益較低，還不足以支撐項(xiàng)目盈利。

文章來(lái)源：微信公眾號(hào)“ 能源研究俱樂(lè)部 ”

2020/7/22