電池儲能是非常靈活的，它可以進(jìn)行快速部署， 且具有多種應用。同時(shí)它能夠產(chǎn)生大量?jì)r(jià)值流——更不用說(shuō)電池價(jià)格比預期中下降得還要快這一點(diǎn)。
根據一項預測，到2022年，儲能市場(chǎng)的年銷(xiāo)售量可達到260億美元以上，年復合增長(cháng)率（CAGR）則達46.5%。然而，該部門(mén)的活力并不完全歸因于這些因素。諸如人工智能、區塊鏈和預測分析等相鄰數字技術(shù)的進(jìn)步正在促發(fā)綜合解決方案和創(chuàng )新商業(yè)模式，而幾年之前，這些方案和模式幾乎是不可想象的。世界各地的創(chuàng )業(yè)公司正迅速將智能網(wǎng)絡(luò )“電表后端”電池商業(yè)化，以造福于電力用戶(hù)、公用事業(yè)公司以及電網(wǎng)運營(yíng)商。
電池儲能市場(chǎng)驅動(dòng)因素
1、成本和性能改進(jìn)
各種儲能形式已存在有數十年。所以這讓人不禁發(fā)問(wèn)：為何偏偏電池儲能獨占鰲頭？又為何非現在不可？也許最顯而易見(jiàn)的答案是其成本的下降以及性能的改善，尤其是在鋰離子電池方面。同時(shí)也正是由于不斷擴大的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，制造業(yè)的經(jīng)濟規模得以促進(jìn)。如下圖所示，鋰離子電池的成本正在急劇下降。然而，根據我們所分析的九個(gè)國家的情況，可以明確的一點(diǎn)是：成本下降僅僅是一部分原因。
▲ 2010年至2017年鋰離子電池價(jià)格下降80%（美元/kWh）
2、電網(wǎng)現代化
許多國家正在實(shí)施電網(wǎng)現代化計劃，以提高應對惡劣天氣事件的復原能力，減少與老化基礎設施相關(guān)的系統中斷，并提高系統的整體效率。這些計劃通常涉及在已建立的電網(wǎng)內部署智能技術(shù)，以實(shí)現雙向通信和先進(jìn)的數字控制系統，以及整合分布式能源（即可再生能源、燃料電池、柴油或天然氣發(fā)電廠(chǎng)、儲能資產(chǎn)和微電網(wǎng)）。
總之，我們發(fā)現電池儲能的發(fā)展與為實(shí)現電網(wǎng)現代化（包括向智能電網(wǎng)的過(guò)渡）所做出的努力密不可分。數字化電網(wǎng)支持生產(chǎn)消費者參與智能系統配置、預測性維護和自我修復，這為實(shí)施階梯式費率結構鋪平了道路—這一切為電池儲能開(kāi)辟了空間，促使其通過(guò)增加容量、調峰運行和/或改善電能質(zhì)量創(chuàng )造價(jià)值。雖然智能技術(shù)已存在了一段時(shí)間，但電池儲能的出現有助于挖掘它的全部潛能，反之亦然。
▲ 2018-2030年全球各國累計儲能部署
3、全球可再生能源運動(dòng)
廣泛的可再生能源和減排扶持政策也在推動(dòng)全球使用電池儲能解決方案。電池在抵消可再生能源間歇性和減少削減方面所發(fā)揮的關(guān)鍵作用是有目共睹的，但各類(lèi)電力用戶(hù)依然追逐清潔能源，其程度和普遍度仍在增長(cháng)。這種情況在企業(yè)和公共部門(mén)中尤為明顯。正如德勤最近的一份報告真正的生意：企業(yè)采購競爭對手推動(dòng)可再生能源增長(cháng)的政策中所指出的那樣，大型跨國公司在采購全球可再生能源方面發(fā)揮了領(lǐng)導作用。事實(shí)上，許多人公開(kāi)承諾在未來(lái)二十年或更早即可通過(guò)RE100和可再生能源買(mǎi)家聯(lián)盟等計劃達成100%使用可再生能源的目標。這預示著(zhù)可再生能源能夠持續發(fā)展，并可能會(huì )繼續就電池儲能作出部署，以協(xié)助整合更多的分布式能源。
4、參與電力批發(fā)市場(chǎng)
雖然經(jīng)常在一句話(huà)中同時(shí)提到可再生能源和電池儲能，但電池儲能卻能夠幫助平衡任何發(fā)電源的電網(wǎng)，并提高電能質(zhì)量。這表明電池儲能在全球范圍內參與電力批發(fā)市場(chǎng)的機會(huì )越來(lái)越大。幾乎我們所分析的所有國家都正在改造其批發(fā)市場(chǎng)結構，爭取為電池儲能開(kāi)辟一席之地供其提供容量以及諸如頻率調節和電壓控制等輔助服務(wù)。雖然這些應用程序仍處于初級階段，但是隨著(zhù)決策者努力地消除阻礙儲能參與和調整市場(chǎng)的障礙時(shí)，這些應用程序也還是取得了不同程度的成功。
以德國的主要控制儲備（PCR）市場(chǎng)為例。這一市場(chǎng)的參與者通過(guò)贏(yíng)得每周一次的競價(jià)創(chuàng )造收入、并通過(guò)提供平衡電網(wǎng)所需的接納能力來(lái)獲取報酬。盡管PCR市場(chǎng)在過(guò)去幾年里一直向儲能供應商開(kāi)放，但是對于電池儲能的部署卻直到2016年才變得重要起來(lái)，因為那時(shí)起，系統成本不斷下降，所以可以獲得可行的投資回報。與傳統發(fā)電廠(chǎng)不同的是，電池儲能幾乎可以在瞬間對系統失衡做出反應，并在不到30秒的時(shí)間內完全啟動(dòng)。
然而，與美國不同，德國針對這種快速響應并不提供報酬，所以德國的電池供應商直接與現有公司競爭，比如天然氣調峰電廠(chǎng)。一方面，這種無(wú)差別競爭有效地降低了容量成本，但另一方面，它也導致市場(chǎng)迅速飽和，利潤微薄，電池儲能供應商經(jīng)濟狀況不穩定。由于在PCR市場(chǎng)未能有足夠的增長(cháng)空間，德國的電池儲能解決方案提供商越來(lái)越多地將目光放在二級儲備市場(chǎng)以及配電遞延上，作為其潛在的新價(jià)值流。
與德國一樣，美國的一些電網(wǎng)運營(yíng)商也將電池儲能引入其系統競爭。美國電力批發(fā)市場(chǎng)對電池等快速反應資源供應商的開(kāi)放，很大程度上要歸功于分 別于2011年和2013年發(fā)布的第755和第784號聯(lián)邦能源管理委員會(huì )（FERC）命令。命令規定，對于輔助服務(wù)市場(chǎng)上的響應速度以及響應準確性進(jìn)行獎勵。由于電池供應商受邀參與頻率調節市場(chǎng)，電網(wǎng)運營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始遭遇一些前所未有的挑戰，這些挑戰來(lái)自于儲能快速爬坡和較慢爬坡資源的混合、調度參數和信號相關(guān)事項、其他技術(shù)要求三者之間的失衡。
然而，展望未來(lái)，我們的研究發(fā)現表明，將電池整合到電力批發(fā)市場(chǎng)的好處將超過(guò)這些日益增長(cháng)的痛苦，這是因為世界各地的決策者正在越來(lái)越多地采取行動(dòng)來(lái)獎勵速效電池儲能在平衡電網(wǎng)運營(yíng)方面所做出的貢獻。例如，智利國家能源委員會(huì )起草了一個(gè)新的輔助服務(wù)監管框架，認同了電池儲能系統能夠做出的貢獻。
同樣的，意大利也開(kāi)放了其輔助服務(wù)市場(chǎng)，作為可再生能源和儲能項目試點(diǎn)，將其引入為全面監管改革所做工作的一部分。同時(shí)，2018年2月15日，FERC發(fā)布了最終規則，采取進(jìn)一步措施消除其管轄范圍內阻礙電力儲存資源參與容量、能源和輔助服務(wù)市場(chǎng)的障礙。
5、財政激勵
在我們所研究的國家，由政府出資進(jìn)行財政激勵，該措施進(jìn)一步反映出政策制定者越來(lái)越意識到電池儲能解決方案為整個(gè)電力價(jià)值鏈帶來(lái)的各種益處。在我們的研究中，這些激勵措施不僅包括通過(guò)退稅償還或直接償還電池系統成本所占百分比，還包括通過(guò)贈款或者補貼融資來(lái)提供資金支持。
這些激勵措施在能源安全問(wèn)題上顯得尤為慷慨，比如2017年，意大利為住宅儲存裝置提供了50%的稅收減免?；蛘哚槍δ切┰陔姵刂圃熘邢碛薪?jīng)濟利益的國家，比如韓國，2017年上半年，得到韓國政府支持而投資的儲能系統增長(cháng)了89兆瓦時(shí)（MWh）的產(chǎn)能，比上一年同期增長(cháng)了61.8%。
6、FIT或凈電量結算政策的淘汰
由于消費者和企業(yè)試圖從其太陽(yáng)能光伏（PV）投資中尋求可以獲取更高回報的方式，太陽(yáng)能發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)補貼政策（FIT）或凈電量結算政策的低價(jià)或熱度消退成為進(jìn)一步配置電表后端系統的驅動(dòng)因素。這種情況發(fā)生在澳大利亞、德國、英國以及美國夏威夷。這些地區擁有最成熟的太陽(yáng)能市場(chǎng)，部分原因是電力價(jià)格高到足以使太陽(yáng)能在經(jīng)濟上可行。
盡管這還不是一種全球性的趨勢，但我們有理認為，隨著(zhù)FIT的淘汰、太陽(yáng)能PV設備的所有者會(huì )將電池作為一種自行消耗更多電力的手段，轉移負荷以避免峰值電荷、和/或在需要時(shí)為公共事業(yè)公司或聚合商的電池充電或放電來(lái)提供電網(wǎng)穩定服務(wù)。例如，2017年，夏威夷檀香山的住宅儲存證增長(cháng)了1700%，即18倍。出現這一激增的部分原因是，國家在2015年取消了凈電量結算政策，并限制了參與隨后的將電力送回電網(wǎng)的激勵計劃。
7、自給自足的愿望
上文對幾個(gè)驅動(dòng)因素作出了詳細的描述，而實(shí)際上住宅和C&I消費者對能源自給自足的渴望日益高漲，這成為一股驚人的推動(dòng)電表后端儲能部署的力量。這種愿景在某種程度上助長(cháng)了我們所考察的幾乎所有國家的電表后端市場(chǎng)，這表明購買(mǎi)儲能系統的動(dòng)機并非純粹只是金融方面。
如前所述，FIT的淘汰可能是某些家庭安裝儲能電池的契機，這些家庭中有大約一半是對現有太陽(yáng)能PV裝置的改造或作為該裝置的附加組件。另外一半則采用全新的太陽(yáng)能+儲能系統，這一部分則可能與淘汰FIT沒(méi)有太大關(guān)聯(lián)。
由于大型住宅電池儲能系統的售價(jià)仍在8,000—10,000澳元（6,300—8,000美元）之間，所以對于這一部分家庭來(lái)說(shuō)，最有可能的動(dòng)機就是對自給自足的向往以及作為一名早期體驗者的自豪感，而非快速回報和投資回報。盡管電池儲能系統必須具有成本競爭力，但根據它們在澳大利亞的受歡迎程度以及我們在別處的研究結果表明，電池儲能無(wú)需犧牲價(jià)格，它不一定非要比從任一電力公司購買(mǎi)的電力和服務(wù)便宜得多，才能換取其自身的市場(chǎng)增長(cháng)。
8、國家政策
對于電池儲能供應商來(lái)說(shuō)，國家所出臺的促進(jìn)各種戰略目標的政策為他們提供了更多機會(huì )。許多國家認為，可再生能源加儲能是一種全新的方式，可以幫助他們減少對能源進(jìn)口的依賴(lài)、填補其多能源發(fā)電的空白、提高其系統的可靠性和復原力、朝著(zhù)環(huán)保目標和去碳化目標邁進(jìn)。意大利和日本等一些國家正在積極地鼓勵能源儲能并對其進(jìn)行補貼，并將此作為大范圍改組工作的一部分，旨在確保儲能系統的可靠性，并減少其對國際能源公司和外國進(jìn)口的依賴(lài)。
儲能的發(fā)展也可能受益于與發(fā)展中國家城市化和生活質(zhì)量目標相關(guān)的廣泛政策授權。例如，印度的智能城市倡議利用競爭挑戰模式，以支撐在全國100個(gè)城市部署智能技術(shù)。這些部署的目標是確保充足的電力供應、實(shí)現環(huán)境可持續性、高效移動(dòng)性和公共交通。
電動(dòng)汽車(chē)、可再生能源和電池儲能對于實(shí)現這些目標來(lái)說(shuō)至關(guān)重要—印度政府所發(fā)聲明可以證明這一點(diǎn)，其計劃從2030年開(kāi)始只銷(xiāo)售電動(dòng)汽車(chē)。此外，印度政府的目標是到2022年為止，將太陽(yáng)能發(fā)電能力從2016年的10吉瓦提高到100吉瓦。印度最近推出了首個(gè)用于峰值負荷管理的電網(wǎng)規模的電池儲能系統，這表明了儲能市場(chǎng)的潛在繁榮。而印度所尋求的激進(jìn)的政策目標，在很大程度上取決于開(kāi)發(fā)一個(gè)清潔、可靠的電力系統。
