超速发展: 全球电池储能市场面临的挑战与机遇 超速发展:全球电池储能市场面临的挑战与机遇 超速发展:全球电池储能市场面临的 挑战与机遇 英国 德国 日本 意大利 韩国 美国 印度 智利 澳大利亚 概要 本报告分析了一些国家追求储能的历程,这些国家正 诸如人工智能、区块链和预测分析等相邻数字技术 在以更加积极的态势向实现电网现代化进发,同时引 的进步正在促发综合解决方案和创新商业模式,而 入了可再生能源的使用。报告立足于电网中的电池储 几年之前,这些方案和模式几乎是不可想象的。世界 能方面,试图揭示推动储能向前发展的力量,以及公 各地的创业公司正迅速将智能网络“电表后端”电池 用事业公司、决策者和其他利益相关方在发展储能市 商业化,以造福于电力用户、公用事业公司以及电网 场以及支持持续的部署方面所做的努力。我们的调 运营商。 查结果揭示了广泛的市场驱动因素,虽然仍然存在障 碍,但也发现了它们之间的共同信息:产品部署和市 我们的分析报告提供了一个全球视野,分析了在集成 场发展的步伐正在加快。 领域以及其他形式的电池解决方案的开发和部署方 面所取得的进展。同时向能源价值链中的公用事业公 电池储能是非常灵活的,它可以进行快速部署,且具 司、独立发电厂(包括可再生能源公司)以及其他利 有多种应用。同时它能够产生大量价值流——更不用 益相关方提供了洞察全球电池储能趋势的窗口,特别 说电池价格比预期中下降得还要快这一点。然而,该 是关注良好的、或不足的一面以及仍然存在的挑战。 部门的活力并不完全归因于这些因素。 1 超速发展:全球电池储能市场面临的挑战与机遇 介绍 根据人们所读到的分析,虽然可以确定全球储能市 这些国家包括澳大利亚、智利、德国、日本、印度、意 场将迅速发展,但很少有人能就其发展程度达成一 大利、韩国、英国以及美国。我们特别关注了目前较 致。根据一项预测,到2022年,储能市场的年销售量 为领先的电池储能技术,我们的研究试图揭示推动这 可达到260亿美元以上,年复合增长率(CAGR)则达 些国家储能发展的力量以及公用事业公司和决策者 46.5%。1而另有一项分析则预测其增长可能会更加温 在定义电池储能、发展储能市场和支持持续部署方面 和,但将仍然保持强劲、稳步的态势,该分析预测到 所做的工作。 2025年,其年复合增长率将增长至16%,年销售量则 将达到70亿美元。2而其他分析则持中间态度,只有 在正式介绍调研结果之前,我们首先来探讨推动电池 少数观点稍稍乐观或者悲观一些。 储能发展的主要市场驱动因素。 之所以出现分歧,很大程度上与人们如何定义储能 有关。一些分析仅仅将公用事业规模技术“电表前 端”计算在内,而另一些分析则还包括了对商业和工 业(C&I)消费者所使用的“电表后端”解决方案的计 算。另一些则包括对电动汽车电池以及住宅消费者所 使用的较小规模的电池加太阳能组合的分析,这种组 合具有电表后端的应用,而且若由集成者或公共事业 公司对其进行控制,则还包括电表前端的使用。一些 用于储能的应用使得情况变得更加复杂,这些应用可 用于整合可再生能源、支撑智能电网、创建更加动态 的电力市场、提供辅助服务、增强系统复原力、支持 能量自给自足。 尽管前景很复杂,但许多预测市场增长的分析报告一 致认为,储能正在全球范围内得到发展,并可能从根 本上改变市场动态。为了了解这些变化的动态,我们 仔细观察了总体的增长预测,以此研究一些在可再生 能源开发和电网现代化方面更为活跃的国家现在正 如何慢慢向储能靠近。 图片特斯拉公司 2 超速发展:全球电池储能市场面临的挑战与机遇 市场驱动因素 驱动因素1:成本和性能改进 各种储能形式已存在有数十年。所以这让人不禁发 进。如图1所示,锂离子电池的成本正在急剧下降。然 问:为何偏偏电池储能独占鳌头?又为何非现在不 而,根据我们所分析的九个国家的情况,可以明确的 可?也许最显而易见的答案是其成本的下降以及性能 一点是:成本下降仅仅是一部分原因。 的改善,尤其是在锂离子电池方面。同时也正是由于 不断扩大的电动汽车市场,制造业的经济规模得以促 图1. 2010年至2017年锂离子电池价格下降80% (美元/kWh) $1,200 $1,000 $1,000 $800 $800 $642 $599 $600 $540 $400 $350 $273 $209 $200 $0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 来源:彭博社新能源财经,锂离子电池价格调查 注:该调查报告展示了电动汽车和固定储能方面的年度工业平均电池(电池加包装)价格。2017年,固定储能开发商在电池包装上的花费约为 300美元/kWh—比汽车制造商所花费的平均199美元的价格高出51%。而这通常是由于订单量过小造成的。 3 超速发展:全球电池储能市场面临的挑战与机遇 驱动因素2:电网现代化 驱动因素3:全球可再生能源运动 许多国家正在实施电网现代化计划,以提高应对恶 广泛的可再生能源和减排扶持政策也在推动全球使 劣天气事件的复原能力,减少与老化基础设施相关 用电池储能解决方案。电池在抵消可再生能源间 的系统中断,并提高系统的整体效率。这些计划通 歇性和减少削减方面所发挥的关键作用是有目共睹 常涉及在已建立的电网内部署智能技术,以实现双 的,但各类电力用户依然追逐清洁能源,其程度和 向通信和先进的数字控制系统,以及整合分布式能 普遍度仍在增长。这种情况在企业和公共部门中尤 源(即可再生能源、燃料电池、柴油或天然气发电 为明显。正如德勤最近的一份报告真正的生意:企 厂、储能资产和微电网)。 业采购竞争对手推动可再生能源增长的政策中所指 出的那样,大型跨国公司在采购全球可再生能源方 面发挥了领导作用。事实上,许多人公开承诺在未 总之,我们发现电池储能的发展与为实现电网现代化 来二十年或更早即可通过RE100和可再生能源买家联 (包括向智能电网的过渡)所做出的努力密不可分。 盟等计划达成100%使用可再生能源的目标。7这预示 数字化电网支持生产消费者参与3智能系统配置、预 着可再生能源能够持续发展,并可能会继续就电池 测性维护和自我修复,这为实施阶梯式费率结构铺平 储能作出部署,以协助整合更多的分布式能源。 了道路—这一切为电池储能开辟了空间,促使其通过 增加容量、调峰运行和/或改善电能质量创造价值。 虽然智能技术已存在了一段时间,但电池储能的出现 有助于挖掘它的全部潜能,反之亦然。 一项将电池系统集成到太阳能发电厂的新技 术具有提高其能量输出的潜力。佛罗里达电力 和照明公司正在其Citrus太阳能中心试行创新 最近,特斯拉公司与Neoen合作,于南澳大利 的直流耦合电池系统。8当太阳光线最强时,该 亚完成了世界上最大的锂离子电池安装工程 电池系统能够捕获超过逆变器容量的能量,电 (100MW)。4自从2016年的一次停电致使 池系统的存在,可能使得每年数百万千瓦时的 170万居民无电可用之后,南澳大利亚州随即 过剩太阳能(通常会丢失)得以利用,同时提 将该电池纳入了电网,以完善电网现代化,此 高工厂产量和可预见性。9反过来,可预见性的 番工作能够帮助解决供应短缺、价格飞涨,并 提高使得公共事业公司能够更有效地调度其 消除了对系统可靠性和恢复力的担忧。5该巨型 他发电厂,帮助用户节省能源成本。10 电池能够在非高峰时段储存来自附近 Hornsdale风力发电场所产生的多余能量,并 将其排放回电网以矫正供需失衡,并在电力中 断时快速提供应急电源。6 4 超速发展:全球电池储能市场面临的挑战与机遇 驱动因素4:参与电力批发市场 别于2011年和2013年发布的第755和第784号联邦 能源管理委员会(FERC)命令。16命令规定,对于 虽然经常在一句话中同时提到可再生能源和电池 辅助服务市场上的响应速度以及响应准确性进行奖 储能,但电池储能却能够帮助平衡任何发电源的电 励。17由于电池供应商受邀参与频率调节市场,电 网,并提高电能质量。这表明电池储能在全球范围 网运营商已经开始遭遇一些前所未有的挑战,这些 内参与电力批发市场的机会越来越大。几乎我们所 挑战来自于储能快速爬坡和较慢爬坡资源的混合、 分析的所有国家都正在改造其批发市场结构,争取 调度参数和信号相关事项、其他技术要求三者之间 为电池储能开辟一席之地供其提供容量以及诸如频 的失衡。然而,展望未来,我们的研究发现表明, 率调节和电压控制等辅助服务。虽然这些应用程序 将电池整合到电力批发市场的好处将超过这些日益 仍处于初级阶段,但是随着决策者努力地消除阻碍 增长的痛苦,这是因为世界各地的决策者正在越来 储能参与和调整市场的障碍时,这些应用程序也还 越多地采取行动来奖励速效电池储能在平衡电网运 是取得了不同程度的成功。 营方面所做出的贡献。例如,智利国家能源委员会 起草了一个新的辅助服务监管框架,认同了电池储 能系统能够做出的贡献。18同样的,意大利也开放 以德国的主要控制储备(PCR)市场为例。这一市 了其辅助服务市场,作为可再生能源和储能项目 场的参与者通过赢得每周一次的竞价创造收入、并 试点,将其引入为全面监管改革所做工作的一部 通过提供平衡电网所需的接纳能力来获取报酬。11 分。19同时,2018年2月15日,FERC发布了最终规 尽管PCR市场在过去

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本文档由 帮主2019-07-13 23:36:08上传分享
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