国际储能市场耐玩网页游戏最新发展动向及趋势

更大的电池系统应用包括不间断电源和黑启动能力。利用黑启动能力能够以最快速度启动更多发电电源，从而恢复更多的发电能力。储能系统具有调节幅度更大、动态响应更快的特性，利用储能设备辅助黑启动能够有效提高局域电网的恢复速度。此外，德国商业储能系统的安装量也在不断增长。大型电池市场的未来趋势包括发展区域储能和租赁模式。区域储能将来自本地私有发电厂（例如屋顶光伏系统）的多余电量存储在中央电池中。

锂离子电池在储能市场占比较大，但其应用在长时储能系统中并不是较优选择。在大部分风能和太阳能为电网供电的地区，采用压缩空气蓄能（CAES）技术的长时储能资源正变得越来越有价值。CAES系统在电力充足的时候进行空气压缩储能，等到电力匮乏之时，再通过解压空气进行发电。加拿大初创公司Hydrostor致力于开发压缩空气储能系统，NRStorHydrostor压缩空气储能项目是一个很好的案例。Hydrostor利用其A-CAES技术和专门建造的地下储存洞穴开发大规模的储能设施。该技术可以像抽水蓄能一样提供长时间的存储，而且可以进行灵活安装，此外，此类设施完全不排放废气，成本低廉。

（四）国际资本进入储能市场培育新业态

（一）储能技术类型与特征

[9]Sun Wiz.2020 Australia Battery Market Report[R].2020.

资料来源：BNEF

此外，以飞轮储能为代表的物理储能技术实现了技术突破。目前国外市场已经全面启动了飞轮储能的推广应用，美国Active Power公司专门生产和销售UPS飞轮电池，年销售额达到7000万美元。英国研发出的飞轮储能技术装置在无需维护的情况下能够使用25年，反复充放电100万次，同时不会出现能量损耗。

[7]BNEF.Energy Storage System Costs Survey 2019[R].2020.

南澳大利亚州政府实施的家庭电池计划目前已经达到了一个重要的里程碑，该州计划通过VPP技术整合拟部署的40000个住宅电池储能系统，并将为每个电池储能系统提供高达6000美元的补贴。2019年10月，南澳大利亚数百户家庭光储系统形成的VPP项目，通过向澳大利亚全国电力市场供能，成功地应对了昆士兰州发生的一次大规模断电事故。

综合各研究机构的数据，储能成本自2010年以来一直呈下降趋势。2010～2017年锂离子电池价格下降近80%。尽管不同技术的价格有所不同，但各种类型电池的价格下降速度大致相同（见图4）。根据BNEF数据，2019年，全球锂电池组平均价格已经较2010年下降87%，降至156美元/千瓦时，中国锂电池组平均价格最低，为147美元/千瓦时。

以调频为代表的辅助服务市场是目前全球储能产业最具商业价值的应用领域。从储能市场应用来看，根据DOE数据，2018年，有一半以上的储能项目参与了频率调节市场（见图3）。根据BNEF统计，2016年、2017年，兆瓦级储能项目累计装机中，调频应用占比分别为41%、50%。在传统能源结构中，电网短时间内的能量不平衡是由传统机组通过响应AGC信号来进行调节的。而随着新能源并网，风光的波动性和随机性使得电网短时间内的能量不平衡加剧，传统能源由于调频速度慢，在响应电网调度指令时具有滞后性，有时会出现反向调节之类的错误动作，因此不能满足新增的需求。相较而言，储能（特别是电化学储能）调频速度快，电池可以灵活地在充放电状态之间转换，是非常好的调频资源。

2016年11月，澳大利亚能源市场委员会（AEMC）发布《国家电力修改规则2016》，提出将辅助服务市场开放给新的市场参与者，即大型发电企业以外的、市场化的辅助服务提供商。澳大利亚调频辅助服务规则修订后，市场参与者既可以在一个地点提供辅助服务，也可以将多个地点的负荷或机组集合起来提供服务。该规则于2017年7月开始实行，大大增加了储能参与澳大利亚电力辅助服务市场的机会，不仅有助于增加澳大利亚调频服务资源的供应，还能够降低调频服务市场价格。在创建公平合理的市场竞争环境方面，2017年8月，AEMC发布《国家电力修改规则2017》，旨在通过界定用户侧资源的所有权和使用权，明确用户侧资源可以提供的服务，来避免用户侧资源在参与电力市场过程中遭遇不公平竞争。2017年11月，AEMC将国家电力市场交易结算周期从现行的30分钟改为5分钟。这一机制不仅能够促进储能在澳大利亚电力市场中实现更有效的应用并获得合理补偿，还将推动基于快速响应技术的更多市场主体以及合同形式的出现，对储能在电力市场中的多元化应用产生重要影响。

二、国外储能典型市场发展情况

从产业政策来看，美国、英国、澳大利亚、德国等国主要通过完善电力市场规则、提供补贴和投资税收减免等措施支持储能市场发展。在完善储能参与电力市场规则时，不断明确储能功能定位，让其获得参与电力市场的合理身份，但不同国家对储能的定位存在差异。比如，2018年，美国将储能列为独立的电力资产；2019年6月，英国对储能定义进行修订，将储能系统归类为发电设施。近年来，英国允许储能参与容量市场，德国、澳大利亚等国降低进入市场的储能装机规模要求，缩短结算周期等，让小型储能供应商有机会参与市场，并防止大储能电站拆分成小单元参与竞价。这些国家总体上是降低储能参与市场的门槛，以鼓励储能发挥在电力系统中的多重作用。

●加州电力市场中储能参与情况

地区分布方面，据HISMarkit称，美国在2019年已经成为世界领先的储能市场。根据BNEF的报告，中国将在下一个十年超越美国。同时，印度、德国、法国、英国、澳大利亚以及部分拉丁美洲国家将成为储能的重要市场。到2040年，亚太地区的储能装机规模将占全球总规模的40%，欧洲、中东和非洲占33%，美洲占23%。中国和美国将是全球最大的市场，其需求明显高于所在地区的其他市场，两者的储能规模几乎与印度、德国、南美、东南亚、法国、澳大利亚和英国等其他主要市场的总规模相当。而欧洲、中东和非洲各国的需求则较为平衡。排名前十位的国家累计装机规模之和占全球总规模的近四分之三。

近年来，随着全球可再生能源开发利用的规模加大，储能技术的发展与突破也成为各国关注的重点领域。目前，亚洲、欧洲、北美等地区国家纷纷部署储能项目，并相继出台支持政策来促进储能项目的研究与应用。下面以美、英、澳、德四国为例，对典型市场储能发展现状与产业政策进行分析。

3. 参与“虚拟电厂”

美国是全球储能产业发展较早的国家，也是目前拥有储能项目最多的国家，并拥有全球近半数的示范项目。截至2018年底，美国储能装机总规模达到32.9吉瓦，占全球比重的18.2%，2019年又新增装机523兆瓦。美国储能协会和伍德麦肯兹（Wood Mackenzie）的数据显示，在2019年第四季度部署的186兆瓦储能系统中，电网侧储能为103.8兆瓦，非住宅用户侧储能为42.2兆瓦，而住宅储能达到了创纪录的40.48兆瓦，是2018年第四季度的两倍。从地区上看，美国加州地区将继续引领全美储能产业的发展，夏威夷州、纽约州和德克萨斯州等地区的储能市场也开始呈现爆发趋势（见图2）。

1. 装机规模

[13]时智勇.国外储能电站应用分析及对我国的启示[J].能源,2019(06):79-82.

未来两年间，储能主要应用将更加多元、均衡。其中，当前占比约一半的储能调频应用将出现显著下降，占比降至16%。这一方面，尽管经济性补偿较好，但调频辅助服务市场空间较小，大量灵活性资源短期内涌入调频市场或快速拉低调频价格；另一方面，波动性可再生能源持续发展，配套大量储能系统，极大提升能量时移应用的占比。能源时移应用占比将翻倍增长，成为最主要应用。

（二）英国

补贴方面，自发电激励计划（SGIP）是美国历时最长且最成功的分布式发电激励政策之一。SGIP补贴收益占用户侧总收益比重较高。根据CNESA全球储能项目数据库，将分布式储能纳入补贴范围开始至2019年7月期间，SGIP处于补贴流程中以及已经获得全额补贴的储能项目数量（不包含取消的）达到13156个。其中，约6281个储能项目已经获得了SGIP的全额补贴支付。在用户侧储能项目前五年的收益中，SGIP补贴收益占到总收益的40%～50%。从将储能纳入补贴范围至今，SGIP经历了多次调整和修改。2018年8月，加州议会通过SB700法案，将SGIP计划的截止日期延长至2026年，用于持续激励更多分布式储能项目的建设。同时，从申请SGIP补贴的储能设备厂商来看，特斯拉、LG化学、Stem Inc、CODAEnergy等企业获得补贴的项目数量、能量规模和金额位居前列，补贴政策为储能设备厂商带来发展机遇。

[5]ИнфраструктурныицентрEnergyNet.Применениесистемнакопленияэнергии в России: возможности и барьеры[R].2019.

如今的全球储能市场，不仅吸引了传统的能源电力公司，太阳能电池板、储能系统、电力设备等供应商，能源行业以外的公司也开始在这一领域进行投资，国际资本相继进入储能市场培育新业态。

对储能项目技术类型的分析表明，基于钛酸锂（LTO）电池和镍锰钴氧化物（NMC）电池的储能系统主要用于频率控制任务，在这些任务中，需要快速输出功率或接收小容量功率。磷酸铁锂（LFP）电池技术几乎可用于所有应用。而具有较长放电时间的液流电池更多是用于解决备用问题，特别是用于大功率储能的钒氧化还原液流电池。钠硫电池技术是目前唯一同时具备大容量和高能量密度的储能电池，但由于钠硫电池仍面临成本高的难题，所以目前尚未在全球实现大规模应用。通过对不同技术类型电池每小时耗能情况进行分析，可得出结论：钛酸锂（LTO）电池太阳能装置能耗大大低于基于LFP、液流电池和压缩空气储能系统的能耗。

[11]CNESA.全球电化学储能发展研究报告[R].2020.

美国加州太平洋煤气电力公司公布的储能项目实际运行收益状况报告EPIC（Electric Program Investment Charge）表明，现阶段储能在调频领域已有一定的经济性；而由于电价差不足以抵消储能系统循环效率、电池老化等造成的损失，在能量市场的收益并不乐观；参与旋转备用容量市场，其收益包括备用容量的收益和被调用后的能量收益，机会成本较高，收益较低，还不足以支撑项目盈利。

资料来源：DOE

图4  2010～2017年锂离子电池价格（单位：美元/千瓦时）

[2]BNEF. 2019 Long-Term Energy Storage Outlook [R].2019.

1. 装机规模

近年来，德国积极部署大型电池储能系统。2016～2017年德国有13个新项目投运，用于平衡电网系统，规模约138兆瓦。2018年，总部位于荷兰的电力供应商Eneco完成在德国Schleswig-Holstein的大型储能项目EnspireME。该项目储能容量超过50兆瓦时，由大约10000块锂离子电池组成。Eneco表示，这是迄今为止在欧洲开发的最大的单点电池储能项目。项目位于高压电站旁，可以帮助减少高压电站的常规能源损耗，同时提供主要的控制电源，减少风力涡轮机弃风现象。该地区的风电场将与电池存储设施连接，以便在发电量高时存储电力。

1. 长时间尺度储能

[15]张静.2019年全球储能市场回顾[J].电器工业,2020(04):18-21.

美国CAISO（California Independent System Operator，Inc）是加州电力市场的运营主体和加州电网的调度中心，服务于加州三千万人口，控制超过2.5万英里的输电线路，发电总装机容量超过5亿千瓦。CAISO是美国储能能量规模最大的地区，占到美国已投运项目44%的能量规模和18%的功率规模。加州储能以提供能量服务为主，应用领域比PJM更为多样。CAISO储能项目的平均功率规模为5兆瓦，平均储能充放电时长为4小时。

在储能系统成本构成上，目前电池成本约占60%，储能变流器（PCS）占比20%，电池管理系统（BMS）占比5%，能量管理系统（EMS）占比5%～10%，其他配件5%。成本最高的组件是电池和逆变器。

随着应用需求的不断扩大，各国支持政策持续出台以及制造工艺不断完善，近年来储能电池技术发展迅猛，电池安全性、循环寿命和能量密度等关键技术指标均得到了大幅提升，应用成本快速下降。

表1  储能系统市场参与模式/市场规则必须满足四项标准

随着全球太阳能和储能行业的快速发展，虚拟发电厂（VPP）正逐步成为储能应用的另一大市场。虚拟电厂在电力市场中，可以承担的角色包括发电商、发电经纪商、辅助服务供应商、售电商，这当中都少不了储能装置的参与。VPP的优势是可以降低对发电设备的初期投资，并提高日后灵活并网光伏发电的能力。

参考文献：

4. 大型电池系统

（四）电化学储能技术经济性分析

来自美国能源部全球储能数据库（DOE Global Energy Storage Database）的更新数据显示，截至2020年2月18日，全球包括抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能和储热等在内累计运行的储能项目装机规模为191.15吉瓦（共1686个在运项目），其中抽水蓄能181.12吉瓦（350个在运项目）、电化学储能4.05吉瓦（1023个在运项目）、储热3.28吉瓦（220个在运项目）、其他机械储能2.61吉瓦（80个在运项目）、储氢0.02吉瓦（13个在运项目）（见图1）。其中，抽水蓄能占全球储能装机总量的95%，电化学储能和储热各占2%左右，其他机械储能占比约为1%。

根据CNESA对全球储能市场的长期追踪，目前Sunverge、Stem、Tesla、Green Charge Networks、Sonnen等全球主要的分布式储能系统集成商都在积极探索VPP模式，并形成了许多代表性的应用案例。根据日本经济产业省相关数据，日本国内可供VPP收集的太阳能电力规模预计将在30年内增加到37.7吉瓦，相当于37个大型火力发电站的发电量，可见作为电力调配的VPP发展前景广阔。

电力市场规则方面，美国对储能参加电力市场比较重视，美国联邦能源监管委员会（FERC）2013年发布792号法令简化小型发电设备并网流程，2015年发布745号法令允许消费端能源产品和服务参与批发电力市场，2016年开始就储能与分布式能源参与电力市场方面的规则进行建议征集和全面修改。2018年2月，FERC发布841号法令的草案，正式要求区域输电组织（RTOs）和独立系统运营商（ISOs）建立相关的批发电力市场模式、市场规则，包括储能技术参数，参与市场的规模要求以及资格等，以便使储能可以参与RTOs/ISOs运营的所有电力市场。针对市场参与模式、市场规则的建立，FERC提出四项标准（见表1）。在电力市场规则方面，除了FREC的841号法案外，美国储能产业发展的主要思路包括将储能列为独立的电力资产，定义储能参与电力市场的模式，降低储能参与电力市场的门槛等。

[1]Deloitte.Supercharged: Challenges and opportunities in global battery storage markets[R].2018.

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