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儲能將成為可再生能源與分布式能源中必不可少的組成部分

    能源轉型將對傳統能源體系產生顛覆性影響,間歇性、分散式能源造成了更明顯的供需失衡,而儲能將有助于解決這個問題。

    能源轉型非常迅速,為解決能源系統中可再生能源的相關問題,業內亟需相應的解決方案。圖A中,歐洲地區太陽能與風能總和到2025年接近需求峰值需求的90%。這說明在絕大多數時間內,可再生能源可以滿足全部的能源需求。但當可再生能源無法滿足需求時,需要有充足的備用能源作為后補方案,這種備用能源必須具有高度的靈活性,而這正是火力發電廠所欠缺的重要特征。

    圖A也解釋了能源間歇性的影響。太陽能光伏發電一天中供電的峰值僅出現在中午之后,其每天的最高產能也各不相同。雖然可以保證24小時不間斷供電,但風力發電產出更加不穩定,其總量輸出變化巨大,例如僅德國一個地區,一天之內的發電量就會有接近20GW的變化。



 
    儲能需求因時間和參與者類型而異。

    能源轉型過程中,在大宗市場上進行電力交易、公用事業單位投資組合管理等因素也推動了新的儲能需求。實現交易需要對可再生能源輸出能力進行精確預測,預測如果出現偏差,企業就必須當即購買更多電力或者出售多余電力進行平衡。但就長遠而言,儲能使更多套利成為可能。電能產出的重大波動會導致較大差價,儲能則為利用這些差價獲利提供了新的途徑。例如,相關企業可以在夏天以較低的價格買進能源,然后再在冬天以較高的價格賣出。



 
    大多數儲能技術尚不成熟,部分技術尚未得到充分開發,需要進一步完善使其更加安全可靠,或使其與其他儲能需求解決方案相比具有成本競爭優勢。就目前成本水平(遠高于100歐元/兆瓦時)而言,大部分儲能技術尚無法與燃氣發電廠等傳統方式媲美。


 
    盡管目前市場環境對于儲能不利,儲能的市場潛力巨大,第一批實驗項目正在進行。羅蘭貝格分析了一些案例,并且根據這些項目在能源價值鏈所處位置以及商業模式的收入類型對這些案例進行了分類總結。

    電池的初步應用主要關注單一收益來源,例如促進太陽能光伏板所有者的自消費等。相關規章制度可能要求電池所有者只能擁有單一收益來源。當允許多個收益來源——尤其是當不同儲能需求并非同時出現時,電池價值能夠得到更好體現并獲得更多收益。對所有權的相關規定應該允許多個收益來源。同時相關規定應該促進基于電池所有權和電池管理的新型商業模式。

    家庭住宅電池儲能促進了太陽能光伏發電的自消費。取決于國家的監管環境、電力水平和電網費用,電池能夠提升太陽能光伏系統的整體價值。通過促進自消費,家庭可以減少以較高的零售價格購買電能,同時避免以較低的上網電價賣出自產太陽能光伏電能。單獨以此目的電池應用尚無法盈利,德國政府目前正對此進行補貼。

    業內正在開發新的商業模式以更好地利用電池。當電價在低于零售價格而高于補貼電價時,消費者間可以進行電能交易。此外,還可以利用電池組為電網提供輔助服務,發掘額外收入來源。



    關于儲能的商業模式,目前還未形成明確的觀點。業內已經開始布局儲能來為電網提供電力輔助服務。由于現有發電廠可以提供所需的大部分服務,目前儲能部署的規?;故鐘邢?。已有案例表明,能源儲存只在互聯能力有限、間歇性可再生能源所占比重較高的地區發揮作用,維持系統穩定。

    間歇性可再生能源份額不斷提高,而互聯容量的提升有限,未來15年中,越來越多的歐盟國家將會出現更多對于儲能輔助服務的需求。大部分技術都可以提供電力輔助服務。雖然飛輪已成為提供電力輔助服務的理想方案,但電池、壓縮空氣蓄能和抽水蓄能等技術也能夠提供快速反應,同時還具備提供其他服務的額外優勢。這些技術可以開發更多元化的收入來源,比飛輪更有競爭力。

    儲能相關的規章制度存在不確定性,這阻礙了儲能應用限制可能的收益范圍。即使擁有儲能資產,但系統運營商(輸電系統運營商TSO或配電系統運營商DSO)可能仍然難以將其商業化實現收入。另一方面,系統運營商如果只是購買輔助服務,可能因為運營控制力不足難以保證電力的安全供應。

 

 
    未來,單純的家用太陽能光伏電池系統解決方案將不再只依賴硬件,新型服務也將為系統增值。遠程控制的電池網絡可以為電網提供輔助服務,電池聯網使得在他人的電池中儲存電能成為可能,并為太陽能光伏所有者之間分享和交易電能創造了機會。現有電池網絡費用取決于總量,而非實際儲電能力,在一定程度上阻礙了消費者間的交易。通過轉向以儲存能力計費可以推動更大規模的電池共享??梢栽ぜ?,未來,電池將居于中心地位,消費者可以方便得租用儲電能力。

    電池商品同質化的程度甚至比光伏電池板更甚。成功的電池制造商需要建立起足夠的規模、優化生產流程將生產成本降至最低。能源服務和數字化解決方案的不同將會拉開企業間的差距。

    電池將成為分布式能源提供服務的聯結點。電池使得生產型消費者間的交易與共享,需求側管理與輔助服務成為可能。通過與消費者電池的連接,甚至可以實現個人資產組合管理和交易操作。通過在配電網中心配置更多的電池,公用事業公司還可以嘗試為客戶提供虛擬電池和云電池服務。諸多服務供應商與數字化企業逐漸開始進入市場。為了能把握這些未來的商業模式中的機遇,公用事業公司需要繼續保持與客戶的緊密聯系,積極向終端客戶推介包含太陽能光伏、電池和電動汽車及電力供應的一攬子方案。此外,公用事業公司必須確保電網接入的規則及電網收費的模式有利于推廣這些能源服務。


 


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