美国的储能部署预测 2018年美国储能系统安装多少兆瓦时？

日前，能源初创厂商Axiom能源公司销售和营销副总裁John Lerch对储能方法阐述了自己的观点。

在美国，越来越多的储能部署受到客户的欢迎，他们希望获得对其电费账单和公用事业的更多控制权，旨在为其电网运营建立弹性和灵活性。

电网的灵活性一直很重要，而随着越来越多的可变发电方式被添加到电网，其重要性持续增长。而目前可变发电方式主要是以风能和太阳能的形式。

储能系统作为一种缓冲，能够吸收和抵消不断变化的能源供应和需求。根据调研机构GTM公司的统计，2017年美国安装部署了431兆瓦时的储能系统，预计2018年将增长三倍，达到1233兆瓦时。

美国的储能部署预测

储能时代已经到来，对于将可再生能源整合到电网中的公用事业公司而言，其意义非凡。

公用事业公司如何将储能系统整合到他们的规划中？以下有一些事情需要考虑：

（1）寻找电网拥塞

在电网的某些部分，由于可再生能源和分布式能源的增加，输电容量没有跟上最终用户需求的增长而导致电网拥塞。而公用事业公司战略性地将储能系统部署在电力需求紧张的输电或配电系统上，这不仅可以提高这些系统的性能，而且有助于延缓甚至避免昂贵的电网升级。

以这种方式考虑，为输电系统增加更多容量通常需要全面更换电缆和变压器，以便为输电系统或配电系统（T＆D）上的节点提供更多电源。采用储能系统能够削减该系统的高峰需求，如下图所示为“过载”，从而允许继续使用现有的输电和配电系统。

例如，亚利桑那州公共服务部门去年安装了2兆瓦/8兆瓦时的电池储能系统，并没有重新构建20英里长的输电和配电线路。这个储能项目将会延缓三至六年的输电系统的投资，并被认为是一种“非常符合成本效益”的举措。

（2）重新评估峰值电厂的计划

如今在许多情况下，热能和电化学储能系统为天然气峰值发电厂带来了竞争压力。事实上，加利福尼亚州公用事业委员会已经指示太平洋煤气和电力公司征求储能方面的投标，以取代Calpine公司在北加利福尼亚州的三个天然气调峰电厂（Feather River，Yuba和Metcalf），这些工厂被认为运行成本过于昂贵，难以继续运营。

除了获得经济效益以外，储能系统与峰值发电厂相比还有许多优势。在最近的一篇文章中，GTM公司总结了储能系统的好处：“电池储能系统比天然气发电厂的释放电能速度更快，在运行时不会将污染物排放到空气中，因此它们可以更加接近密集的负载。”

然而，储能系统并不会每次都能解决问题。在某些情况下，峰值电厂将继续具有存在的意义，但重要的是要评估每种技术的好处以及潜在的不可预见的成本或风险。

“企业需要仔细考虑任何计划中的天然气新投资以避免滞留其资产，美国一些州（例如亚利桑那州和加利福尼亚州）已经开始认真研究天然气的新投资，美国的开发商和公用事业公司应该对此进行关注。”落基山研究所（RMI）Mark Dyson建议道。落基山研究所（RMI）近期的一项研究表明，包括储能在内的分布式能源可以避免美国投资燃气电厂的1万亿美元投资成本。

天然气峰值电厂与储能系统辩论听起来有争议吗？是的。实际上，今年5月美国已经召开了一次关于这个问题的会议。

（3）考虑安装速度

天然气峰值电厂通常需要六年的时间才能建成。然而，特斯拉公司及其南澳大利亚联盟在不到100天的时间内就安装部署了100兆瓦的电池储能系统。同样，南加州爱迪生和圣地亚哥天然气和电力公司仅用6个月的时间取代了阿利索峡谷天然气储存库的储能容量。

加利福尼亚州储能联盟（CESA）执行总监Janice Lin表示，“南加州爱迪生和其他公司部署电池储能系统的部署速度表明，加利福尼亚公用事业公司已经发现了必要的电池存储价值主张。”

公用事业部负责向纳税人展现新建燃气电厂的时间表和容量，并评估与储能系统相比的可行性。

部署在南澳大利亚州的100兆瓦特斯拉Powerpack锂离子电池储能系统

（4）让市场承担重任

储能系统在电网的每个主要组成部分都会发挥作用 - 从发电（即与发电机共址）到输电和配电，一直到最终用户的消耗（用户侧）。德勤公司在最近的一项研究中涵盖了上述所有环节。

对于公用事业公司而言，大型集中式储能项目可能很诱人，因为它们可以迅速增加巨大的电力容量，并且可以实现快速实施，这意味着受管制的公用事业公司可以收取客户的费用并增加收入。虽然储能系统确实在现代电网上占有一席之地，但它们并非万能的。

公用事业公司还应该允许市场（他们的客户）根据价格信号进行调整，以适应全天实时发电成本。储能供应商需要为客户提供解决方案，通过降低他们的高峰需求，并将更多的能源消耗转移到一天中电力价格较低的时段，为客户节省成本。

响应这些价格信号的能力可以产生显著和广泛的电网利益，而不需要将投资成本进行分摊。

公用事业公司可以做许多事情来创建市场结构，用于建立用户侧的储能站点，例如增加储能安装激励措施，允许加入批发电力市场，并实施产能支付。这些举措可以存在于市场中，对于客户而言，可以获得更低廉的电力。

（5）拥抱灵活性

储能系统不仅仅是额外的容量或负载。它为电网提供了多种优势，包括增加容量、更加灵活满足需求、频率调节、电网拥塞缓解、提高现有发电机效率、支持可再生能源等等。虽然这些好处对电网运营商来说很具吸引力，但有时使用传统的电力模型很难量化。

美国储能协会在综合资源规划入门书籍已经公布了将先进储能系统纳入公用事业综合资源规划中，其中详细列出了量化电网储能效益的方法。

储能系统有许多不同的好处，其中许多试点项目中展现出来，公用事业公司一直对这项技术的成本效益感到惊讶。如果公用事业公司只是观望，他们会面临很难理解技术和落后的风险，最终花费更多的费用。

更糟糕的是，公用事业综合资源计划通常包括10到20年的时间范围。在过去，这一点在预测中一致的负载增长与集中式发电相匹配。然而，由于可再生能源、分布式能源资源和需求模式的转变，数十年来电网一直以最快速度发生变化。

因此，尽管将储能系统纳入综合资源计划，并对广泛的不同选项进行评估，但在一些项目和计划中进行推广也很重要。这使公用事业公司可以测试解决方案、响应率和激励措施，同时更好地了解储能系统能够提供的各种优势。

在高可再生能源渗透的世界里，储能系统是必不可少的。随着风能和太阳能成本的不断下降，可再生能源的比例将会增加，导致电网获得越来越多的电力，并带来成本变化。储能系统正成为公用事业和客户应对这些波动的首选解决方案。它已经被证明具有成本效益，其益处将会随着时间的推移而继续增长。