根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Navigant Research公司的研究，美國電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)和用戶側(cè)儲能系統(tǒng)的部署在2019年仍然延續(xù)多年破紀(jì)錄的增長趨勢。該公司發(fā)布的2019年第四季度儲能部署追蹤的調(diào)查報(bào)告表明，美國的儲能部署裝機(jī)已從2018年的350MW增加到2019年的774MW。該公司預(yù)計(jì)，美國2020年儲能部署裝機(jī)容量約為1400MW，并且到2023年將達(dá)到4,000MW。儲能部署雖然仍然具有一定的投機(jī)性，但表明了儲能開發(fā)商的增加部署的信念，這符合美國儲能行業(yè)到2025年新增35GW儲能裝機(jī)容量的目標(biāo)。

 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(jì)劃、批發(fā)市場參與機(jī)會的改善、聯(lián)邦和地方政府的財(cái)政激勵和部署授權(quán)、逐步淘汰上網(wǎng)電價(jià)或凈計(jì)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(jìn)入新的十年，問題是儲能行業(yè)是否將能夠維持當(dāng)前的快速增長之路。各種跡象表明將會實(shí)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(jī)會率先實(shí)現(xiàn)向清潔能源的經(jīng)濟(jì)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(jìn)行促進(jìn)，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(biāo)。

2019年，近50家美國電力公司致力于實(shí)現(xiàn)重要的碳減排目標(biāo)，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(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，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(jì)劃(IRP)和獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISO)互連隊(duì)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(duì)列中，裝機(jī)容量為398MW的電網(wǎng)規(guī)模太陽能+儲能項(xiàng)目和裝機(jī)容量為699MW的電網(wǎng)規(guī)模獨(dú)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(jī)容量6,160MW的獨(dú)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(xiàng)目。此外，太陽能+儲能項(xiàng)目占到加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(CASIO)互連隊(duì)列中所有容量的43%以上。

需要注意的是，并不是所有在獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISO)互連隊(duì)列中提議的項(xiàng)目都已部署，例如，在NE-ISO公司互連隊(duì)列中提議的儲能項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目可以直接在價(jià)格方面與化石燃料調(diào)峰發(fā)電廠進(jìn)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(jì)劃在考阿島南岸部署的Lawa'i太陽能和儲能項(xiàng)目投入運(yùn)營。該項(xiàng)目包括一個裝機(jī)容量為28MW的太陽能發(fā)電設(shè)施和一個100MWh的5小時(shí)持續(xù)放電時(shí)間的電池儲能系統(tǒng)。該項(xiàng)目將作為一個峰值發(fā)電廠，預(yù)計(jì)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(jī)運(yùn)營成本，預(yù)計(jì)每年將減少370萬加侖柴油的支出費(fèi)用。盡管該項(xiàng)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(xiàng)目的市場參與模式尚未完全設(shè)計(jì)，從而限制了其在減少碳排放和成本方面的潛在貢獻(xiàn)。幸運(yùn)的是，獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISO在美國各地都在努力解決這個障礙。

 在夏威夷考艾島運(yùn)營的Lawa'i太陽能+儲能項(xiàng)目的電力成本比化石燃料發(fā)電廠還要低

紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(NYISO)啟動混合儲能市場參與項(xiàng)目

2020年初，紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(NYISO)開始設(shè)計(jì)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?xiàng)目將評估允許共址部署的能源采用單一調(diào)度計(jì)劃的可行性。盡管紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(NYISO)認(rèn)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(yùn)營，但其市場規(guī)則并未包括此類系統(tǒng)的參與模式。

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

前進(jìn)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(xiàng)目的發(fā)展趨勢預(yù)計(jì)不會很快改變。業(yè)內(nèi)的利益相關(guān)者必須認(rèn)識到這一趨勢，并為提供相應(yīng)的產(chǎn)品做好準(zhǔn)備。

儲能系統(tǒng)供應(yīng)商應(yīng)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)最大效率。儲能系統(tǒng)集成商和項(xiàng)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(jì)劃的項(xiàng)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(jì)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(zhǔn)確的技術(shù)成本和資源運(yùn)行特征，以了解各種電網(wǎng)服務(wù)的運(yùn)行情況。

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