储能将成为可再生能源与分布式能源中必不可少的组成部分

湖南盛世阳光2018-02-08 10:41

能源转型将对传统能源体系产生颠覆性影响,间歇性、分散式能源造成了更明显的供需失衡,而储能将有助于解决这个问题。

能源转型非常迅速,为解决能源系统中可再生能源的相关问题,业内亟需相应的解决方案。图A中,欧洲地区太阳能与风能总和到2025年接近需求峰值需求的90%。这说明在绝大多数时间内,可再生能源可以满足全部的能源需求。但当可再生能源无法满足需求时,需要有充足的备用能源作为后补方案,这种备用能源必须具有高度的灵活性,而这正是火力发电厂所欠缺的重要特征。

图A也解释了能源间歇性的影响。太阳能光伏发电一天中供电的峰值仅出现在中午之后,其每天的最高产能也各不相同。虽然可以保证24小时不间断供电,但风力发电产出更加不稳定,其总量输出变化巨大,例如仅德国一个地区,一天之内的发电量就会有接近20GW的变化。

储能将成为可再生能源与分布式能源中必不可少的组成部分

储能需求因时间和参与者类型而异。

能源转型过程中,在大宗市场上进行电力交易、公用事业单位投资组合管理等因素也推动了新的储能需求。实现交易需要对可再生能源输出能力进行精确预测,预测如果出现偏差,企业就必须当即购买更多电力或者出售多余电力进行平衡。但就长远而言,储能使更多套利成为可能。电能产出的重大波动会导致较大差价,储能则为利用这些差价获利提供了新的途径。例如,相关企业可以在夏天以较低的价格买进能源,然后再在冬天以较高的价格卖出。

储能将成为可再生能源与分布式能源中必不可少的组成部分

大多数储能技术尚不成熟,部分技术尚未得到充分开发,需要进一步完善使其更加安全可靠,或使其与其他储能需求解决方案相比具有成本竞争优势。就目前成本水平(远高于100欧元/兆瓦时)而言,大部分储能技术尚无法与燃气发电厂等传统方式媲美。

储能将成为可再生能源与分布式能源中必不可少的组成部分

尽管目前市场环境对于储能不利,储能的市场潜力巨大,第一批实验项目正在进行。罗兰贝格分析了一些案例,并且根据这些项目在能源价值链所处位置以及商业模式的收入类型对这些案例进行了分类总结。

电池的初步应用主要关注单一收益来源,例如促进太阳能光伏板所有者的自消费等。相关规章制度可能要求电池所有者只能拥有单一收益来源。当允许多个收益来源——尤其是当不同储能需求并非同时出现时,电池价值能够得到更好体现并获得更多收益。对所有权的相关规定应该允许多个收益来源。同时相关规定应该促进基于电池所有权和电池管理的新型商业模式。

家庭住宅电池储能促进了太阳能光伏发电的自消费。取决于国家的监管环境、电力水平和电网费用,电池能够提升太阳能光伏系统的整体价值。通过促进自消费,家庭可以减少以较高的零售价格购买电能,同时避免以较低的上网电价卖出自产太阳能光伏电能。单独以此目的电池应用尚无法盈利,德国政府目前正对此进行补贴。

业内正在开发新的商业模式以更好地利用电池。德国Sonnen和Lichtblick公司正开发可供消费者共享太阳能光伏电力和电池存储能力的点对点网络,当电价在低于零售价格而高于补贴电价时,消费者间可以进行电能交易。此外,还可以利用电池组为电网提供辅助服务,发掘额外收入来源。

储能将成为可再生能源与分布式能源中必不可少的组成部分

关于储能的商业模式,目前还未形成明确的观点。业内已经开始布局储能来为电网提供电力辅助服务。由于现有发电厂可以提供所需的大部分服务,目前储能部署的规模还十分有限。已有案例表明,能源储存只在互联能力有限、间歇性可再生能源所占比重较高的地区发挥作用,维持系统稳定。

间歇性可再生能源份额不断提高,而互联容量的提升有限,未来15年中,越来越多的欧盟国家将会出现更多对于储能辅助服务的需求。大部分技术都可以提供电力辅助服务。虽然飞轮已成为提供电力辅助服务的理想方案,但电池、压缩空气蓄能和抽水蓄能等技术也能够提供快速反应,同时还具备提供其他服务的额外优势。这些技术可以开发更多元化的收入来源,比飞轮更有竞争力。

储能相关的规章制度存在不确定性,这阻碍了储能应用限制可能的收益范围。即使拥有储能资产,但系统运营商(输电系统运营商TSO或配电系统运营商DSO)可能仍然难以将其商业化实现收入。另一方面,系统运营商如果只是购买辅助服务,可能因为运营控制力不足难以保证电力的安全供应。

储能将成为可再生能源与分布式能源中必不可少的组成部分

未来,单纯的家用太阳能光伏电池系统解决方案将不再只依赖硬件,新型服务也将为系统增值。远程控制的电池网络可以为电网提供辅助服务,电池联网使得在他人的电池中储存电能成为可能,并为太阳能光伏所有者之间分享和交易电能创造了机会。现有电池网络费用取决于总量,而非实际储电能力,在一定程度上阻碍了消费者间的交易。通过转向以储存能力计费可以推动更大规模的电池共享。可以预见,未来,电池将居于中心地位,消费者可以方便得租用储电能力。

电池商品同质化的程度甚至比光伏电池板更甚。成功的电池制造商需要建立起足够的规模、优化生产流程将生产成本降至最低。能源服务和数字化解决方案的不同将会拉开企业间的差距。

电池将成为分布式能源提供服务的联结点。电池使得生产型消费者间的交易与共享,需求侧管理与辅助服务成为可能。通过与消费者电池的连接,甚至可以实现个人资产组合管理和交易操作。通过在配电网中心配置更多的电池,公用事业公司还可以尝试为客户提供虚拟电池和云电池服务。诸多服务供应商与数字化企业逐渐开始进入市场。为了能把握这些未来的商业模式中的机遇,公用事业公司需要继续保持与客户的紧密联系,积极向终端客户推介包含太阳能光伏、电池和电动汽车及电力供应的一揽子方案。此外,公用事业公司必须确保电网接入的规则及电网收费的模式有利于推广这些能源服务。

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                                                                 来源:能见Eknower

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