中关村储能产业技术联盟研究经理——Matt
落基山研究所(Rocky Mountain Institute,以下简称RMI)近期发布了一份关于储能经济性的研究报告,基于RMI实地调研的四个应用案例,分析了储能可以为系统运营商/区域输电运营商(ISO/RTO)、公共事业公司和用户这三大市场主体带来何种价值,更加明确了储能可实现的价值。图1总结了RMI对这四个案例以及其它知名研究机构以往的研究结果。
图1 储能在不同应用中所体现的价值
资料来源:RMI
从图中可以看出,储能为这三大主体提供的服务主要包括:
- ISO/RTOs:能源套利,调频,旋转/非旋转备用,电压支持,黑启动
- 公共事业公司:容量服务,延缓配电升级改造,缓解输电线路阻塞,延缓输电升级改造
- 用户:分时电价管理,提高光伏发电的自用比例,降低需量电费,备用电源
结合RMI实地调研案例的分析结果以及包括NREL、Sandia等在内的知名研究机构以往对储能经济性的研究结果,报告选取了调频服务、容量服务和延缓配电升级改造这三类价值最为明显的应用进行详细说明。
调频
调频可以说是储能目前最具经济价值的一类应用领域,但值得注意的一点是,一旦若干年后储能参与调频的市场达到饱和,调频价格则会出现暴跌现象,RMI的报告预计这个时间节点会在2018年出现,同时也强调了现阶段调频市场虽然极为有利可图,但未来市场规模将会逐步缩小。
当更多的储能系统进入调频市场,更多昂贵的传统机组退出调频市场的时候,RMI基于当前市场机制预估了市场清算价格未来可能的发展趋势,如图2所示。RMI认为市场清算价格下降很大一部分原因是与调频价格中的丧失机会成本(Lost Opportunity Cost, LOC)部分有关。LOC代表的是目前市场上传统机组为了提供调频而减少向电力市场售电带来的成本。随着传统机组的退出,这部分成本会逐渐降低。在全部由储能提供调频服务的情景中,当储能的丧失机会成本为零时,调频价格中将不会出现这部分价值。但是,目前LOC在调频的支付价格中所占比例已经很小,因此RMI基于此得出的结论还有待商榷。
2015年6月的《储能产业趋势》中曾提到PJM快速调频服务的价格远低于常规调频服务,导致了电池储能系统的过量采购,意味着调频市场将会慢慢接近饱和,随着未来可再生能源在电力系统中的比重逐步增大,调频市场也仅仅只会有略微的增长。
图2 储能系统不断地进入调频市场对市场清算价格的影响
数据来源:RMI
注释:绿线——储能系统提供调频服务;红线——市场所需的调频服务;蓝线——市场清算价格
延缓配电升级改造和容量服务
报告中展示了延缓输配电升级改造投资在不同案例中的价值范围,从Oncore-Brattle研究的德州电网案例中每年51美元/kW到RMI研究的纽约案例中每年900美元/kW,如图3所示,这些价值足以促动储能在输配侧的部署。
图3 延缓配电升级改造在不同研究案例中的价值范围
数据来源:RMI
此外,容量服务也逐渐成为目前许多储能项目得以部署的核心驱动力,因为投建一座储能电站要比新建一座燃气调峰电站更为经济。如图4所示,RMI纽约案例的研究结果表明,延缓配电升级改造和容量服务占储能提供应用服务总时间的1%-4%,而在剩余时间里,电池储能还可提供其他颇具价值的服务。
图4 RMI纽约案例中的研究结果
数据来源:RMI
关于延缓配电升级改造和容量服务,报告还强调储能在这两个领域中应用的另一大优势,就是部署储能可以大大降低对传统电力资产投资的风险,例如,如果需要1-3%的额外容量和输配资源时,部署一套50MW的储能系统则可以满足1-3%的需求,然而新建输配线路则意味着新增25%的投资,此外还要新建一座非常昂贵的调峰电站。
RMI的报告再次将人们的目光聚焦到电池储能经济性上,许多研究机构对此也有不同程度的涉猎,并取得了一定的研究成果,伴随着储能的发展,经济性将会是行业内一直最为关注的问题之一,储能联盟在学习其他研究机构相关研究成果的同时也在展开储能经济性的研究,具体成果将会呈现在《储能产业研究白皮书2016》和今后的《产业趋势》中,敬请关注。