電池儲(chǔ)能的高速增長(zhǎng)受益于哪些因素，又面臨著哪些挑戰(zhàn)？

儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)。電池儲(chǔ)能應(yīng)用靈活，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2000-2017年間全球電池儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)投運(yùn)規(guī)模為2.6吉瓦，容量為4.1吉瓦時(shí)，年增長(zhǎng)率分別達(dá)30%和52%。

電池儲(chǔ)能的高速增長(zhǎng)受益于哪些因素，又面臨著哪些挑戰(zhàn)？來(lái)自德勤的最新報(bào)告《全球電池儲(chǔ)能市場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇》給出了答案。我們擷取報(bào)告中的重要觀點(diǎn)，以饗讀者。

一、電池儲(chǔ)能市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素

1.成本和性能改進(jìn)

各種儲(chǔ)能形式已存在數(shù)十年，為何電池儲(chǔ)能當(dāng)前獨(dú)占鰲頭？最顯而易見(jiàn)的答案是，其成本的下降以及性能的改善，這在鋰離子電池方面尤為突出。同時(shí)，鋰離子電池的崛起也受益于于不斷擴(kuò)大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)。

2.電網(wǎng)現(xiàn)代化

許多國(guó)家正在實(shí)施電網(wǎng)現(xiàn)代化計(jì)劃，以提高應(yīng)對(duì)惡劣天氣事件的復(fù)原能力，減少與老化基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的系統(tǒng)中斷，并提高系統(tǒng)的整體效率。這些計(jì)劃通常涉及在已建立的電網(wǎng)內(nèi)部署智能技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)雙向通信和先進(jìn)的數(shù)字控制系統(tǒng)、整合分布式能源。

電池儲(chǔ)能的發(fā)展與為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)現(xiàn)代化所做出的努力密不可分。數(shù)字化電網(wǎng)支持生產(chǎn)消費(fèi)者參與智能系統(tǒng)配置、預(yù)測(cè)性維護(hù)和自我修復(fù)，這為實(shí)施階梯式費(fèi)率結(jié)構(gòu)鋪平了道路。這一切為電池儲(chǔ)能開(kāi)辟了空間，促使其通過(guò)增加容量、調(diào)峰運(yùn)行或改善電能質(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(chǔ)能的出現(xiàn)有助于挖掘它的全部潛能。

3.全球可再生能源運(yùn)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(chǔ)能解決方案。電池在抵消可再生能源間歇性和減少排放方面所發(fā)揮的關(guān)鍵作用有目共睹。各類電力用戶追逐清潔能源，其程度和普遍度仍在增長(zhǎng)。這種情況在企業(yè)和公共部門中尤為明顯。這預(yù)示著可再生能源能夠持續(xù)發(fā)展，并可能會(huì)繼續(xù)就電池儲(chǔ)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)

電池儲(chǔ)能可以幫助平衡接入任何電源的電網(wǎng)，并提高電能質(zhì)量。這表明電池儲(chǔ)能在全球范圍內(nèi)參與電力批發(fā)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)越來(lái)越大。幾乎我們所分析的所有國(guó)家都正在改造其批發(fā)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)，爭(zhēng)取為電池儲(chǔ)能開(kāi)辟一席之地，供其提供容量以及諸如頻率調(diào)節(jié)和電壓控制等輔助服務(wù)。雖然這些應(yīng)用仍處于初級(jí)階段，但均取得了不同程度的成功。

各國(guó)的主管部門正在越來(lái)越多地采取行動(dòng)來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)電池儲(chǔ)能在平衡電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方面所做出的貢獻(xiàn)。例如，智利國(guó)家能源委員會(huì)起草了一個(gè)新的輔助服務(wù)監(jiān)管框架，認(rèn)同了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠做出的貢獻(xiàn)；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(chǔ)能項(xiàng)目試點(diǎn)，將其引入為全面監(jiān)管改革所做工作的一部分。

5.財(cái)政激勵(lì)

在我們所研究的國(guó)家，由政府出資進(jìn)行財(cái)政激勵(lì)，該措施進(jìn)一步反映出政策制定者越來(lái)越意識(shí)到電池儲(chǔ)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(lì)措施不僅包括通過(guò)退稅償還或直接償還電池系統(tǒng)成本所占百分比，還包括通過(guò)贈(zèng)款或者補(bǔ)貼融資來(lái)提供資金支持。如意大利，2017年為住宅儲(chǔ)存裝置提供了50%的稅收減免；韓國(guó)，2017年上半年得到政府支持而投資的儲(chǔ)能系統(tǒng)增長(zhǎng)了89兆瓦時(shí)的產(chǎn)能，比上一年同期增長(zhǎng)了61.8%。

6.FIT或凈電量結(jié)算政策退坡

由于消費(fèi)者和企業(yè)試圖從太陽(yáng)能光伏投資中尋求獲取更高回報(bào)的方式，太陽(yáng)能發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策(FIT)或凈電量結(jié)算政策的退坡成為進(jìn)一步配置電表后端儲(chǔ)能系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)因素。這種情況發(fā)生在澳大利亞、德國(guó)、英國(guó)以及美國(guó)夏威夷。盡管這還不是一種全球性的趨勢(shì)，但隨著FIT政策的逐步取消、太陽(yáng)能運(yùn)營(yíng)商會(huì)將電池作為一種調(diào)峰手段，為公共事業(yè)公司提供電網(wǎng)穩(wěn)定等輔助服務(wù)。

7.自給自足的愿望

住宅和化石能源消費(fèi)者對(duì)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(chǔ)能部署的力量。這種愿景在某種程度上助長(zhǎng)了我們所考察的幾乎所有國(guó)家的電表后端市場(chǎng)，這表明購(gòu)買儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)機(jī)并非純粹只是金融方面。

8.國(guó)家政策

對(duì)于電池儲(chǔ)能供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，國(guó)家所出臺(tái)的促進(jìn)各種戰(zhàn)略目標(biāo)的政策為他們提供了更多機(jī)會(huì)。許多國(guó)家認(rèn)為，可再生能源+儲(chǔ)能是一種全新的方式，可以幫助他們減少對(duì)能源進(jìn)口的依賴、提高電力系統(tǒng)的可靠性和復(fù)原力、朝著環(huán)保目標(biāo)和去碳化目標(biāo)邁進(jìn)。

儲(chǔ)能的發(fā)展也受益于與發(fā)展中國(guó)家城市化和生活質(zhì)量目標(biāo)相關(guān)的廣泛政策授權(quán)。例如，印度的智能城市倡議利用競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn)模式，以支撐在全國(guó)100個(gè)城市部署智能技術(shù)。其目標(biāo)是確保充足的電力供應(yīng)、實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)性。電動(dòng)汽車、可再生能源和電池儲(chǔ)能對(duì)于實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

二、未來(lái)面臨的挑戰(zhàn)

盡管市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力正日趨同化，并推動(dòng)儲(chǔ)能繼續(xù)向前發(fā)展，但挑戰(zhàn)依然存在。

1.經(jīng)濟(jì)性欠佳

與任何技術(shù)一樣，電池儲(chǔ)能并不總是經(jīng)濟(jì)的，而且對(duì)于特定應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其成本往往過(guò)高。問(wèn)題在于，若對(duì)于高成本的看法不準(zhǔn)確，則可能會(huì)在考慮儲(chǔ)能解決方案時(shí)將電池儲(chǔ)能排除在外。

實(shí)際上，電池儲(chǔ)能的成本正在飛速下降。以最近的XcelEnergy招標(biāo)為例，它戲劇性地說(shuō)明了電池價(jià)格的下降程度及其對(duì)整個(gè)系統(tǒng)成本所產(chǎn)生的影響，此次招標(biāo)的最終結(jié)果是太陽(yáng)能光伏+電池的平均價(jià)格為36美元/兆瓦時(shí)，而風(fēng)能+電池的平均價(jià)格則為21美元/兆瓦時(shí)。這一價(jià)格在美國(guó)創(chuàng)下了新紀(jì)錄。

據(jù)預(yù)計(jì)，無(wú)論是電池技術(shù)本身的成本，還是平衡系統(tǒng)組件的成本，其價(jià)格都將持續(xù)下跌。雖然這些基礎(chǔ)技術(shù)并不像人們關(guān)注的技術(shù)那樣引人注目，但它們卻確實(shí)與電池本身一樣重要，并引領(lǐng)著下一波成本大幅度降低的浪潮。例如，逆變器是儲(chǔ)能項(xiàng)目的“大腦”，它們對(duì)項(xiàng)目績(jī)效和回報(bào)的影響作用是顯著的。然而，儲(chǔ)能逆變器市場(chǎng)仍然是“新生和零散”的，隨著市場(chǎng)不斷成熟，儲(chǔ)能逆變器的價(jià)格有望在未來(lái)幾年內(nèi)下降。

2.缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

早期市場(chǎng)的參與者常常不得不應(yīng)對(duì)各種各樣的技術(shù)要求、享受各種不同的政策。電池供應(yīng)商也不例外。這無(wú)疑增加了整個(gè)價(jià)值鏈的復(fù)雜性和成本，使得缺乏標(biāo)準(zhǔn)化成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要障礙。

3.產(chǎn)業(yè)政策和市場(chǎng)設(shè)計(jì)的滯后性

正如可以預(yù)見(jiàn)新興技術(shù)的出現(xiàn)一樣，同樣可以預(yù)測(cè)到產(chǎn)業(yè)政策正在落后于當(dāng)今存在的儲(chǔ)能技術(shù)。從全球范圍來(lái)看，現(xiàn)行產(chǎn)業(yè)政策是在開(kāi)發(fā)新的儲(chǔ)能形式之前制定的，這些舊政策不承認(rèn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的靈活性，也無(wú)法創(chuàng)造公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。

然而，許多政策都正在更新輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則，以支持儲(chǔ)能部署。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性和可靠性的能力得到了充分的證明，這也是主管機(jī)構(gòu)傾向于首先關(guān)注電力批發(fā)市場(chǎng)的原因。同時(shí)需要更新的還有零售規(guī)則，并以此引起住宅和化石能源消費(fèi)者對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的興趣。

迄今為止，在這一領(lǐng)域的討論主要是關(guān)于針對(duì)智能電表實(shí)施的階梯式或結(jié)構(gòu)化分時(shí)費(fèi)率。不實(shí)施階梯式費(fèi)率，電池儲(chǔ)能就失去了它最吸引人的特性之一：即在價(jià)格便宜的時(shí)候儲(chǔ)存電能，然后在價(jià)格昂貴時(shí)售出。雖然分時(shí)費(fèi)率還未成為全球潮流，但隨著智能電表在許多國(guó)家成功推行，這種情況可能將會(huì)迅速改變。