據(jù)資料顯示，2017年，德國碳排放量最大的能源來源為煤炭。德國碳排放已經連續(xù)8年不降反升，這與其制定的到2020年相對1990年減少二氧化碳排放40%的目標似乎越來越遠。
因此，作為“能源界下一個大事件”，德國儲能技術被賦予了多重期望：德國退煤關鍵因素之一、能源轉型的紐帶。其背后不可忽視的原因是，可再生能源的迅速發(fā)展推動了儲能技術進步和商業(yè)模式創(chuàng)新，也給電網、公共事業(yè)甚至家庭用戶都帶來巨大的改變。
2018年德國的戶用儲能系統(tǒng)迎來了大爆發(fā)，戶用電池系統(tǒng)安裝量達到10萬個。伴隨著越來越多的電池系統(tǒng)安裝和應用，儲能的商業(yè)化推廣不斷深入，除了傳統(tǒng)的能源公司，越來越多的初創(chuàng)公司加入到儲能行業(yè)，試圖探索出更多的商業(yè)模式。特別是隨著電力系統(tǒng)分散化的發(fā)展，也對電力系統(tǒng)的靈活性提出了更高的要求，催生了儲能市場的繁榮。
毫無疑問，新的商業(yè)模式將顛覆傳統(tǒng)的能源商業(yè)世界。從歐洲和美國來看，大型能源公司和小型初創(chuàng)公司由于進入儲能行業(yè)的路徑不同，往往采用了不同的商業(yè)模式。
大型投資路徑
公共事業(yè)規(guī)模的儲能項目，往往服務的是當?shù)氐墓彩聵I(yè)公司或者是用電需求較大的用戶，商業(yè)模式較為固定，也是大型電池投資商容易進入的商業(yè)路徑。目前，主要有以下4種商業(yè)模式：
一是電網調頻服務。傳統(tǒng)調頻服務系由煤電廠或天然氣發(fā)電廠來實現(xiàn)，但電池可以比化石燃料工廠更快、更準確地提供頻率調節(jié)服務。在成熟的電力市場中，獨立的電池運營商往往以競標方式出現(xiàn)，也就是電池所有者在電力市場中每一個小時進行競拍，表明它愿意接受或交付一定數(shù)量的電力(例如20兆瓦)，提供調頻服務，之后從電網獲得收益。電網運營商或ISO(獨立系統(tǒng)運營商)通過拍賣設定頻率調節(jié)服務的價格。如果每兆瓦時的拍賣價格是25美元，電池所有者拍賣容量是20兆瓦，那么它的收益就是每小時500美元。
二是收費協(xié)議模式。由儲能電池的投資商為當?shù)毓檬聵I(yè)公司提供儲存電力服務而收取費用，以便在預先商定的使用參數(shù)范圍內對存儲系統(tǒng)進行充電或放電。費用可能是以一個可變的小時費用，也可能是固定容量支付，也有可能是兩者的結合。盡管這是能源儲存系統(tǒng)最具銀行業(yè)務的商業(yè)模式，但在此模式下簽訂的合同數(shù)量相對有限。
三是買入賣出模式。電池所有者在非高峰時段，也就是電價便宜的時候購買電力，并在高峰時段將其賣回電網。該模型側重于基于時間的套利。最常見的用途是中等規(guī)模的儲能項目。例如2017年，特斯拉在南加州愛迪生公司的Mira Loma變電站安裝了一臺20兆瓦的鋰電池系統(tǒng)。電池系統(tǒng)在太陽能系統(tǒng)達到最大值的中午前后充電，并在傍晚高峰時段釋放電力。該項目是對2015年Alison Canyon天然氣儲存設施大量泄漏導致電力短缺的應急響應的一部分。從某種程度上，儲氣庫泄漏推動了電池儲存系統(tǒng)的增長。
四是將大型電池與太陽能或風能項目配對，規(guī)定了電池電力輸入電網的斜率，并使項目能夠通過提供輔助服務來獲得額外收入。特斯拉與考艾島公用事業(yè)合作社(KIUC)在一個太陽能發(fā)電廠附近投資了一套52兆瓦時鋰電池系統(tǒng)。根據(jù)協(xié)議，KIUC同意以每千瓦時13.9美分的價格從電池系統(tǒng)購買電力20年，這比它在晚上用電高峰時從現(xiàn)有柴油發(fā)電廠購買電力要便宜。
商業(yè)地產模式
除了較為大型的儲能項目，在歐美，因為太陽能屋頂系統(tǒng)的接入，越來越多的家庭用戶進行了儲能電池的投資，目前德國很多家庭已經開始接受這項技術。
國際可再生能源署(IRENA)預計到2030年，儲能電池價格將下降50%至66%。住宅電池的迅速普及對已建立的公用事業(yè)構成了挑戰(zhàn)，據(jù)統(tǒng)計，德國所有新住宅太陽能光伏系統(tǒng)中約有一半是與電池同時安裝。而針對這種分散式儲能電池，又涌現(xiàn)出了不同于大規(guī)模儲能的商業(yè)模式，被稱之為分散儲能的商業(yè)模式(behind-the-meter models)。
一種商業(yè)模式是儲能投資方出資安裝電池，保留電池系統(tǒng)所有權并向客戶收取使用費或按照客戶節(jié)省的能源費用提取百分比，這會減少客戶的電費支出。儲能公司使用軟件來預測電池的使用量以及何時有備用容量。這種計算方法和PPA價格計算方法類似。一般這種儲能公司在說服客戶時會說：“我們會在你的場所放一塊電池，將使用軟件對其進行管理，以便監(jiān)測和管理您的能源使用情況，從而幫助您節(jié)省資金。您需要支付一定費用。這是一項固定費用，您可以將其目標設定為節(jié)省至少兩倍的能源費用。”
由于電池規(guī)模的不同，所以成本取決于節(jié)能費用和設備投資成本。這種模式的服務對象一般是商業(yè)地產。在此種模式下，電池投資方與客戶簽訂10年的合同，類似于太陽能屋頂電力購買協(xié)議。此種模式專注于商業(yè)而非住宅，通過人工智能和大數(shù)據(jù)對客戶的能源消費進行管理。它以秒為單位為客戶捕獲用能數(shù)據(jù)，提供實時計量，并在沒有他們參與的情況下可以實現(xiàn)五分鐘甚至更少的調度響應服務。
另外一種商業(yè)模式是將電池租賃給客戶。通常為10年，收取固定的租賃費。
虛擬電廠到來
在過去的很多年間，公共事業(yè)公司一直在尋找用電高峰期電力供應短缺的補充者。隨著戶用電池系統(tǒng)的增加，出現(xiàn)了一種業(yè)界較為流行的商業(yè)模式，一種通過管理多個電池系統(tǒng)構建虛擬社區(qū)的方式被一些初創(chuàng)的儲能公司使用。一些家庭電池用戶選擇與虛擬社區(qū)中的其他電池所有者分享他們自己產生的能量。
根據(jù)德國家用電池制造商Sonnen的說法，這種方法可以完全消除對傳統(tǒng)公用事業(yè)的需求。該公司在澳大利亞計劃建立世界上最大的住宅電池網絡，通過連接“虛擬電廠”中的4萬戶家庭，搭建了名為SonnenFlat的平臺，該平臺允許電池系統(tǒng)的所有者參與市場。需要安裝屋頂太陽能系統(tǒng)的客戶支付少量月費，以換取年度消費津貼、少量月費取代傳統(tǒng)使用費(以千瓦時計價)和固定供應費(以日計價)，這可以使居民用電成本遠遠低于從電網購入。
作為回報，Sonnen可以通過向電網運營商提供調頻服務使用其電池容量來獲得更多收益。該公司聲稱，德國的一個類似項目為每位客戶一年創(chuàng)造550美元的經濟價值。
德國公用事業(yè)公司E.ON表示，據(jù)該公司統(tǒng)計，66%的太陽能電池儲能客戶全年發(fā)電量超過消費量，這些客戶可以通過公用事業(yè)公司及儲能公司已經提供的“虛擬存儲”無限期地存儲其電力，從而實現(xiàn)完全自給自足，這種“太陽能云”與銀行賬戶類似。
公用事業(yè)危機
分散式光伏系統(tǒng)的進一步推廣可以顯著推動能源轉型，如果德國上千萬戶房主在其屋頂上安裝了光伏+儲能系統(tǒng)，并通過使用綠色電力實現(xiàn)自給自足，毫無疑問，這種業(yè)務模式對于大型售電公司來說是個壞消息。如果戶用家庭實現(xiàn)了70%電力的自給自足，留給這些大型公共事業(yè)公司的只有0.3個客戶，而不是一個客戶。
然而目前還有許多問題等待解決。比如，儲能的應用特別是在一些特定的領域并非完全用經濟效益來衡量：電池的使用可以為不同的利益相關者帶來許多好處，例如減少溫室氣體排放，提高系統(tǒng)靈活性，降低升級現(xiàn)有基礎設施的成本，并提高供應安全性。因而，儲能的投資并非只有商業(yè)利益這一標準，上述因素就很難在現(xiàn)有的定價體系下用貨幣衡量。再比如，電池可以幫助改善偏遠地區(qū)的供應安全性。目前，還沒有固定的方法來評估反映儲能在供應安全等方面的社會價值。
當然，機會也有很多，新技術與其他領域技術的融合也給儲能商業(yè)模式創(chuàng)新提供了更多的可能性。例如區(qū)塊鏈技術的發(fā)展使得儲能技術在金融領域得到應用。該技術為點對點交易提供了一個平臺，它可以促進個體能源生產者(而非集中生產者)之間的能源交易，從而增加家庭電池等分散能源的使用，并且在不同地點開發(fā)跟蹤項目。當然，這種應用取決于新技術的發(fā)展、監(jiān)管環(huán)境的變化以及市場給予的反應。
根據(jù)麥肯錫的說法，儲能電池的普及將產生巨大的贏家和輸家，因為儲能的價值將隨著成本下降的速度、公用事業(yè)的適應方式、靈活的第三方以及監(jiān)管而發(fā)展。“從現(xiàn)在開始，公用事業(yè)必須了解儲能的發(fā)展以及它們如何改變能源世界”，麥肯錫警告說。
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