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2020年美国储能持续发力的背后
2021-04-06分类:新闻 / 国际来源:电力市场那些事儿 作者:郎木晨烟

美国来说,过去的一年注定是不同寻常的。新冠肆虐、Black Lives Matter、“懂”“睡”之争,抗疫和抗议成为全年的关键词。电力领域也没能幸免,先是去年夏天,由于高温、山火导致的加州电力轮停,后是刚刚过去的得州大停电(姑且算成同一年)。但就在这纷繁杂陈的2020年,美国储能产业(本文专指电化学储能)却独善其身,表现不同寻常,装机容量取得了跨越式发展。


以下数据来自Wood Mackenzie[1],国际领先的能源咨询机构。Wood Mackenzie官方网站一般在每个季度的最后一个月,发布上一季度的市场信息。比如:2020年12月2日,Wood Mackenzie和美国储能协会联合发布美国储能行业在2020年第三季度储能报告。



美国在2020年总共部署了1,464MW/3,487MWh储能系统,相比2019,装机功率同比增长180%。

在能源革命的征程上,中国在很多新生业态的发展商都是领先“灯塔国”的。比如可再生能源发电,除了光热、地热、沼气等几个“冷门项目”,美国的装机规模只能望中国项背,且距离越来越大。但是在电化学储能领域,情况却不是如此,下图为最近5年,中美两国储能新增装机对比(单位为MW)[3]:



中间两年,中国储能装机容量高于美国,是受到2018年国网公司上马电网侧储能项目的影响。后由于储能不能计入有效资产,投资无法通过输配电价回收,快速增长势头戛然而止。尽管近两年,新疆、青海、湖南等多省份先后出台一些利好储能的政策,但由于缺乏有效的成本疏导机制,收效甚微。

再看美国,其市场设计中包含对储能所提供的价值的衡量机制,以及对应的交易品种,比如CAISO的灵活爬坡产品FRP、PJM的RegD调频产品等。这些产品基于目的导向、问题导向,采用技术中性原则进行设计,尽管并不是专门服务于储能,但却为其发展提供了有效的保障,使得投资者、建设方能够有效回收成本并获取收益。从实施效果看,这两个地区也是美国储能发展较快的地区,如下图所示[4]:



反过来,储能也投桃报李,给电网运行提供了支撑和帮助,举两个例子:1.在PJM的RegD产品的刺激下,PJM区域涌现了大量储能调频项目。截止2016年8月,PJM区域投运电网级储能占全美比例达到46%[5]。从市场效果上看,2017年,在所有资源中(包括煤电、水电、天然气、需求侧等),储能设备提供了PJM 46.5%的调频需求[6]。2.加州通过将储能列入自发电激励计划(Self-Generation Incentive Program,SGIP)后,装机容量快速发展,目前是美国市场规模最快的州。储能不仅能帮助加州实现可再生能源目标,而且在去年的轮停事件中起到了支撑电网稳定运行的作用[7]:

通过部署需求响应程序,启动需求灵活性计划,充分利用现有的储能-分布式电池资源,并增加来自其他平衡领域的资源支持——这些行动使周一(8月17日)和周二(8月18日)的峰值需求减少了近4000兆瓦,并增加了近950兆瓦的临时发电能力[8]。

美国市场并不是什么都没有做,针对储能的市场主体身份问题,FERC先后发布了841号令和2222号令:

2018年2月15日,FERC发布841号令,目的是消除储能进入容量、能量和辅助服务市场的障碍,该命令要求区域传输组织(RTO)或独立系统运营商(ISO)针对储能系统的物理、运行特性,建立包含市场规则在内的参与模型,为储能参与批发市场创造条件。

2020年10月21日,美国联邦能源监管委员会发布2222号法令的最终规则,放开屋顶太阳能、用户侧储能、电动汽车和智能电器等各类分布式资源进入批发市场,要求RTO和ISO在270天内提交市场实施细则。

受到多重因素的影响,Wood Mackenzie预计美国储能市场规模将在未来五年增长5倍。其中电源及电网侧储能将在2025年占到新增储能装机的75%到85%。下图为各州储能规划示意[4]:



再看下中美两国储能新增装机功率的增长趋势对比:



相比中国储能数据的大起大落,美国的储能产业展示了健康、良好、向上的发展趋势。差异的背后是我们在市场机制上的失位,缺乏价值衡量手段和相应的交易规则,头疼医疼、脚疼医脚,甚至于朝令夕改,不能给从业者释放持续的、有效的市场激励信号。岂止储能,虚拟电厂、微电网、辅助服务等新生业态莫不如此!


[1]./reports/power-markets-us-energy-storage-monitor-2020-year-in-review-474142/。

[2]./news/show-1186027.html。

[3].2016~2019年中国储能装机数据来自中国能源研究会储能专委会的年度储能产业研究白皮书,2020年的数据来自中国化学与物理电源行业协会储能应用分会(CESA);2016~2017年美国数据来自中关村储能产业技术联盟(CNESA),2018年~2020年数据来源是Wood Mackenzie。

[4].中国储能网 ,刘伯洵,美国储能市场发展轨迹与早期太阳能发展有何不同?

[5].北极星储能网,探索PJM储能调频服务市场。

[6].杨颖霞,美国辅助服务市场改革趋势及借鉴意义。

[7].享能汇工作室,美国加州电力故事连载。

[8].电联新媒,陈敏曦,专访IEEE高级会员刘云仁:加州“轮停”事件背后的原因与启示。


原标题:2020年,美国储能持续发力的背后

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