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美国储能市场的发展经验 中国企业该如何借鉴?

北极星电力会展网 来源:能源生态圈 2017-11-01 10:00:29

动力电池厂商产能过剩无法消化,想转销国外巨大的储能市场?中国电池单体价格低所以在欧美高端储能市场上大有竞争力?储能系统在中国应用场景不明确想去看看国外的储能系统是怎么赚钱?在国内有储能系统的应用案例但是不知道推广到国外的步骤?日本美国英国澳大利亚德国的储能市场是一样的需求还是千差万别?此次直播主要围绕国外储能市场不同国家的区别,储能系统在欧美国家的真实案例,应用场景和投资回报率进行探讨,并对中国储能公司到国外发展的常见误区进行简单的梳理。

海外储能商业化市场解析

美国储能商业应用解读1:微电网

在中国,目前很多人都觉得储能的补贴迟迟下不来,经济效益也看不出来,遇到这种问题该怎么解决?我个人认为,在储能系统的发展上,中国借鉴了很多美国的经验,韩国则借鉴了日本的经验,这不仅是在储能系统上,整个电池行业的发展都是这样。在美国,切切实实对储能进行补贴的就只有微电网这一个领域,而且是在加州,新泽西、夏威夷零零散散有一点,但是没有直接对储能系统进行补贴的。所以个人觉得,在可预见的未来,国家电网出台对储能系统直接补贴的可能性不是很大,因为现在中国学习的对象——美国还没有这么做。

1科陆电子的项目

项目总造价:400万人民币

补贴:财政部130万税收补贴

2 2011年加州监狱微电网项目

项目总造价:1170万美元

补贴:

能源部:690万美元

加州能源委员会:200万美元

电力公司:250万美元

客户只用了1/10的钱就完成了这个项目。

3sgip加州微网补贴

sgip在加州比较火,这里列出了微网sgip补贴的一些条文。简单来说,里面设计了很复杂的阶段和层次。有一点要说明,这是针对微网的而不是储能的,在微网的中间用了光伏、生物沼气等,这些都能拿到补贴,但储能单独拿出来对电网做一些服务和响应是没有sgip补贴的,sgip仅仅针对微网。

sgip里面储能的补贴是很高的,1.31美元/W,生物沼气1.3美元/W,但是天然气、光伏的补贴就会低一点。国家不希望有人利用这个政策的漏洞,所以对最大的补贴额度有一个限制,要么是500万美元,要么是60%的项目成本,而开发商在设计系统时,就会极力确保设计的系统能够拿到最大的补贴。当然也鼓励使用本地技术,使用加州本地技术会额外再补贴20%。当然,这些补贴也有一个容量梯度,1MW以下的部分全额补贴,1-2MW的部分获得50%的补贴,2-3MW部分补贴25%,3MW以上的部分不予补贴。

虽然目前江苏省会有一些售电增值服务补贴的政策出台,但是个人更看好分布式、微电网跟光伏结合起来的应用,尤其是在城市里面,因为储能的价值是发挥在负荷中心的,而不是发挥在弃光弃风的西藏。个人认为北上广深这些大城市,尤其浙江省,经济区的微网和分布式未来会是比较值得关注的,大家的注意力应该在东部沿海。这就是加州sgip对中国的借鉴意义,目前已有不少中国公司在美国拿到了这种补贴。

美国储能商业应用解读2:调频

调频应用是过去五年在美国储能领域最最重要的应用。

这是一个发电机出力的图,也可以想象成电力系统的频率图。横轴是时间,纵轴是频率。电力系统的频率要么是50Hz,要么是60Hz。

以美国为例,美国的频率是60Hz,电力公司、电网调度者希望这个频率一直维持在60Hz,如果发电超过了负荷,频率就会上升,比如从60Hz上升到60.5Hz或者是更高;相反,如果发电低于负荷,频率就会下降。所以电力系统里面设计了很多自动的机制,当出现负荷和发电不均衡的时候,这些机制就会自动调节。负荷多了,发电就增高一点;发电多了,发电就下降一点。这些自动机制目的就是为了保持频率永远是一条直线。这个跟发电的概念不一样,发电就是花1分钱买1分的电,调频这件事完全是为电网服务的。在美国就是利用市场机制,设计一个市场,然后根据调频的精准度来付钱。简单来说就是系统能力越高,响应越精准越快速,这个系统就越有价值。这里面涉及到一个非常复杂的数学公式,但是这个公式可以把发电的出功和客户的要求,通过统计学的相关性,把标准量化。

在天然气、煤炭、核电、风能、光伏、储能这些领域里,只有储能可以非常精准的调频,其他完全没有办法做到这种调控,储能系统一枝独秀,所以储能系统在2012-2013年间可以为公司赚很多钱,储能系统收益率巨大。

以上所说的调频应用主要集中在东部。美国东部有一个电网叫PJM,只有在PJM,储能调频的应用才实行的比较好。2012年的时候调频的收益率比较好,大家趋之若鹜,以至于在PJM系统里面排队上线的项目有几百兆瓦,PJM当时运行的只有不到100兆瓦,在建的已有50-60兆瓦,如果有很多厉害的储能系统在调控,最终就会导致频率没有那么大波动,情况没有那么糟糕,那收益率就会下降,这就是需求和供给的关系,供给多了,需求自然就下降了。所以PJM在过去两年里多次修改数学公式和收益回报率。现在的收益回报率就大不如前,一方面市场饱和,可调控信号变少;另一方面,PJM人为的降低了收益,所以现在在PJM已经没有这个市场了。

虽然中国的电力市场和电力设计跟美国不一样,但都是电力系统,都有波动,中国的处理方式非常简单粗暴,如华北电网,把频率的波动搜集起来分给下面所有的火电厂,让火电厂尽量调频,要求每个火电厂根据自身的容量先交一部分份子钱,最后对调频效果进行打分,看你调频的效果,如果你调的比较好,就退还份子钱,并且别人交的份子钱会多拿一部分给你;但如果调的不好,响应很糟糕,速度不快,精准度很差,那之前交的那笔钱就拿不到了。所以很多聪明的火电厂就会在自己的火电厂里面装一个储能系统,专门用来调频,因为这是政府、国家电网规定的任务,必须得做,一次调频、二次调频,那火电厂只要安安心心地发电就好了。调频系统因为速度要比较快,所以配备的逆变器、pcs要大于电池,基本是电池的2-3倍,这个跟售电的增值服务是反过来的,因为增值服务需要的是能量,而调频需要的是功率,这两个的配比不一样。

 

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