2018年4月，國(guó)際可再生能源署、國(guó)際能源署和21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合發(fā)布了《能源轉(zhuǎn)型時(shí)期的可再生能源政策》報(bào)告。小編特意將儲(chǔ)能相關(guān)內(nèi)容翻譯如下：
關(guān)于可再生能源推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，報(bào)告中提到使用分布式可再生能源系統(tǒng)和微電網(wǎng)集成，另外更多地使用電池儲(chǔ)能，可以防止整個(gè)能源系統(tǒng)的故障。可再生技術(shù)可以擴(kuò)大能源的獲取范圍。2018年初，美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)開始在能源和輔助服務(wù)市場(chǎng)中裝備儲(chǔ)能。
報(bào)告中說明提高系統(tǒng)整體靈活性的資源可分為四大類：可調(diào)度發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、荷載成形和儲(chǔ)能。電儲(chǔ)能指所有接受電能并仍以為電能返回的技術(shù)。套利的機(jī)會(huì)(利用價(jià)差獲利的做法)在過去40年中推動(dòng)了儲(chǔ)能的部署，尤其是抽水蓄能。然而，電力儲(chǔ)能技術(shù)可以提供多種服務(wù)，從快速頻率響應(yīng)到季節(jié)性大容量?jī)?chǔ)能，有助于應(yīng)對(duì)與可再生能源的可變性有關(guān)的新挑戰(zhàn)。
可再生能源對(duì)電力系統(tǒng)的影響日益深廣，如下圖可分階段來討論，以幫助識(shí)別與可再生能源集成相關(guān)的主要挑戰(zhàn)，并選擇適當(dāng)?shù)拇胧﹣碓鰪?qiáng)靈活性。這種簡(jiǎn)單的分類還對(duì)可能的挑戰(zhàn)進(jìn)行分類，并為任務(wù)的優(yōu)先級(jí)提供了一個(gè)有用的框架：
圖5.3多種可再生能源系統(tǒng)集成的不同層次
實(shí)現(xiàn)可再生能源更高份額的主要障礙，是在風(fēng)能和太陽(yáng)能無法提供電力期間仍需滿足電力需求。這一階段的特點(diǎn)是季節(jié)性儲(chǔ)能和合成燃料用于發(fā)電的潛在需要。
儲(chǔ)能技術(shù)具有可以抵消需求、吸收過剩發(fā)電的能力，從理論上講這對(duì)于可再生能源不穩(wěn)定的輸出和能量供應(yīng)是一種理想輔助技術(shù)。儲(chǔ)能技術(shù)可提供不同成本和性能特征的大量選擇，這使得它們可以適應(yīng)不同的電儲(chǔ)能需求服務(wù)范圍(見表5.1)。目前，全球部署的絕大多數(shù)電儲(chǔ)能都是抽水蓄能電站，但鋰離子電池或液流電池等電池技術(shù)也越來越普遍。
表5.1電力系統(tǒng)儲(chǔ)能服務(wù)的定性描述
沒有任何一個(gè)應(yīng)用需要連續(xù)提供所有儲(chǔ)能容量。因此，儲(chǔ)能還可以同時(shí)提供附加服務(wù)。如果有適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管框架，這將增加這種投資選擇的盈利能力。為了達(dá)到這一點(diǎn)，決策者需要消除現(xiàn)有的障礙，例如調(diào)整備用市場(chǎng)的最小競(jìng)價(jià)規(guī)模，其中電池就通常因規(guī)模小而被排除在外。能源市場(chǎng)應(yīng)該允許企業(yè)提供跨越多個(gè)獨(dú)立監(jiān)管市場(chǎng)的服務(wù)(長(zhǎng)期、短期、平衡等)。定價(jià)機(jī)制是支持這種方式的，因?yàn)槎▋r(jià)機(jī)制反映了給電力系統(tǒng)的定制服務(wù)的價(jià)值和每個(gè)利益相關(guān)者對(duì)提供電力系統(tǒng)的貢獻(xiàn)。
近年來，電池的成本下降了。用于電動(dòng)運(yùn)輸?shù)匿囯x子電池組的價(jià)格，從2010年1000美元/kWh下降到2017年的209美元/kWh，平均每年下降19%。這也影響了原有的系統(tǒng)，德國(guó)住宅鋰離子電池系統(tǒng)的安裝成本從2013年2000歐元/kWh下降到2016年的1200/kWh。公用事業(yè)規(guī)模應(yīng)用的成本預(yù)計(jì)將從2016年200-1260美元/kWh，到2030年下降到77-574美元/kWh。
高昂的投資成本是住宅儲(chǔ)能部署的障礙。德國(guó)的住宅儲(chǔ)能支持計(jì)劃是基于低利息貸款和光伏電池系統(tǒng)或住宅電池的光伏改造的投資補(bǔ)貼。
查爾默斯大學(xué)研究了靈活性戰(zhàn)略的影響，并確定了三種類型的靈活性策略，每種策略都需要特定的投資選項(xiàng)。
“補(bǔ)充策略”使用可調(diào)節(jié)的發(fā)電來補(bǔ)充可再生能源輸出。
“轉(zhuǎn)移策略”是通過儲(chǔ)能和需求側(cè)管理來改變能源如何隨時(shí)間消耗。
“吸收策略”則是將電力轉(zhuǎn)換為其他一些能源載體，如熱或燃料，從而引入額外的電力需求。
查默斯的研究還評(píng)估了化學(xué)儲(chǔ)能的作用：在固定的每年儲(chǔ)氫需求中(例如用于工業(yè)中)，每周氫能存儲(chǔ)可以減少平均發(fā)電成本和在歐盟范圍內(nèi)增加風(fēng)電收入超過10歐元/ MWH。這種效益應(yīng)該與氫能生產(chǎn)和儲(chǔ)存系統(tǒng)的成本相比較。
在過去的十年中，大量新方式被用來驅(qū)動(dòng)改變電力系統(tǒng)的管理，包括多種可再生能源、分布式發(fā)電、智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能和能效，所有這些都具有日益增長(zhǎng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。另有一些則是商業(yè)模式和機(jī)制方法，進(jìn)一步鼓勵(lì)或利用電力系統(tǒng)的變化。在世界許多地區(qū)，這些變化挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的部門結(jié)構(gòu)和制度安排。
高效的市場(chǎng)設(shè)計(jì)構(gòu)成短期市場(chǎng)的基準(zhǔn)，并可以降低運(yùn)營(yíng)電力市場(chǎng)的總體成本。具有較高地域和時(shí)間區(qū)分的市場(chǎng)設(shè)計(jì)更適合于整合并增加可再生能源份額。但是低分辨率設(shè)計(jì)可以通過專用策略來改進(jìn)。例如，德國(guó)政府最近通過了一項(xiàng)針對(duì)國(guó)家“能源市場(chǎng)2.0”的監(jiān)管包，其目的是通過提高價(jià)格信號(hào)的時(shí)間精度，確保電力系統(tǒng)有效運(yùn)行，確保供應(yīng)安全，并向需求側(cè)管理、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能開放市場(chǎng)。
重點(diǎn)：前沿政策——多能互補(bǔ)
“多能互補(bǔ)”的概念包括共同生產(chǎn)、聯(lián)合使用、轉(zhuǎn)換和替代不同的能源供應(yīng)和需求形式(包含電、熱和燃料)。
負(fù)責(zé)能源部門規(guī)劃的決策者應(yīng)評(píng)估最具成本效益的解決方案組合，以處理多種可再生能源高份額系統(tǒng)中能源生產(chǎn)的易變性。這些可供選擇的方案涵蓋電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施(燃料、電力、局域供熱網(wǎng))、固定的長(zhǎng)期和短期儲(chǔ)能、多能互補(bǔ)(電動(dòng)車輛、合成燃料、電加熱等)和能效措施。政策應(yīng)根據(jù)技術(shù)的實(shí)際環(huán)境效益和成本對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。成本效益高的多能互補(bǔ)機(jī)制要求更好地監(jiān)測(cè)和控制電力的使用地點(diǎn)、時(shí)間和方式。管理一個(gè)多種可再生能源高度互相滲透的復(fù)雜的系統(tǒng)，數(shù)字化是必不可少的。為了促進(jìn)數(shù)字化的整體智能充電，監(jiān)管機(jī)構(gòu)和政策制定者必須讓業(yè)務(wù)模式，以便為大量用戶提供基于時(shí)間的價(jià)格信號(hào)、控制信號(hào)以及數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容。
表5.3顯示按電力系統(tǒng)階段和層次分列的政策干預(yù)領(lǐng)域，并舉例說明。
總結(jié)
實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，需要的不僅僅是針對(duì)能源部門制定的政策更為全面。能源領(lǐng)域的迅速變化需要一種新的政策分類方式，這涉及到能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變和它賴以生存的社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。這期間的政策需要采取綜合辦法，兼顧這兩個(gè)方面。隨著可再生能源從利基轉(zhuǎn)向主流，推動(dòng)轉(zhuǎn)型的政策不僅必須涵蓋可再生能源的部署，還必須納入影響可持續(xù)性和轉(zhuǎn)型速度的更廣泛的能源系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)政策。
表6.1 提出了更新的可再生能源政策分類：直接政策文件，一體化政策，以及扶持政策。
一體化政策將可再生能源的使用和能效納入供暖和制冷、運(yùn)輸和電力分部門，納入更大的能源和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以及消費(fèi)者的日常生活。這一類別包括確保發(fā)展所需基礎(chǔ)設(shè)施的政策(輸電和配電網(wǎng)絡(luò)、電動(dòng)汽車充電站、地區(qū)供暖基礎(chǔ)設(shè)施)、提高系統(tǒng)靈活性的政策(支持儲(chǔ)能部署)、促進(jìn)部門整合以及支持研究、開發(fā)和示范的政策。此外還需要采取措施，鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)充分利用能源過渡中連續(xù)采取的步驟，以確保人人都能順利和可持續(xù)地進(jìn)行能源過渡。
