近日，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室 (NREL) 發(fā)布了一份報(bào)告，“南亞儲(chǔ)能：了解并網(wǎng)儲(chǔ)能在南亞電力部門轉(zhuǎn)型中的作用”。報(bào)告闡明了印度和南亞電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能部署的近期和長(zhǎng)期成本效益機(jī)會(huì)。該報(bào)告包括對(duì)儲(chǔ)能驅(qū)動(dòng)因素、潛在障礙以及儲(chǔ)能在系統(tǒng)運(yùn)行中的作用的詳細(xì)分析。
儲(chǔ)能技術(shù)的成本已大幅下降，預(yù)計(jì)未來(lái)十年將進(jìn)一步降低。這是在電網(wǎng)靈活性被譽(yù)為間歇性可再生能源整合和可靠運(yùn)行的重要資源之后出現(xiàn)的。在印度，電網(wǎng)靈活性被稱為“使用能源的新貨幣”。儲(chǔ)能，例如鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，具有提供電網(wǎng)靈活性的技術(shù)潛力。然而，由于技術(shù)成本、儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)和所有權(quán)規(guī)則以及補(bǔ)償機(jī)制的不確定性，印度和南亞的儲(chǔ)能機(jī)會(huì)仍然存在問(wèn)題。該研究由美國(guó)能源資源局資助。
NREL 的研究人員進(jìn)行了基于場(chǎng)景的容量擴(kuò)展建模，以評(píng)估印度到 2050 年的儲(chǔ)能部署。該分析依賴于建模方法來(lái)揭示和比較不同持續(xù)時(shí)長(zhǎng)（如 2 小時(shí)、4 小時(shí)、6 小時(shí)、8小時(shí)、10小時(shí)）電池儲(chǔ)能和抽水蓄能的價(jià)值流。對(duì) 2030 年和 2050 年進(jìn)行了模擬，以了解系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商將如何利用儲(chǔ)能來(lái)幫助整合可再生能源、降低運(yùn)營(yíng)成本、優(yōu)化跨境能源交易并優(yōu)化國(guó)內(nèi)資源的使用。
研究人員經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)能可以提供一系列電網(wǎng)服務(wù)，并有可能在印度發(fā)展具有成本效益的電力部門中發(fā)揮重要作用。他們預(yù)測(cè)，由于預(yù)計(jì)到 2030 年的成本下降，儲(chǔ)能將變得與其他技術(shù)相比具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。基于情景的容量擴(kuò)展模型結(jié)果表明，在2020年至2030年期間，具有成本效益的儲(chǔ)能容量成倍增長(zhǎng)，平均年增長(zhǎng)率為42%。到 2030 年，印度34個(gè)邦和聯(lián)邦屬地中的26個(gè)州的電池儲(chǔ)能投資也將具有成本效益。根據(jù)參考案例，到2030年，查謨和克什米爾、古吉拉特邦和卡納塔克邦將擁有超過(guò)10GW的電池儲(chǔ)能容量。
到2050年，儲(chǔ)能的功率規(guī)模將達(dá)到180GW至800GW，占總裝機(jī)容量的 10%至25%，能量規(guī)模將達(dá)到750GWh至4900GWh。這是根據(jù)研究人員對(duì)技術(shù)成本、監(jiān)管規(guī)則和政策變化的不同軌跡運(yùn)行的幾個(gè)情景的發(fā)現(xiàn)得出的。在所有情景下，儲(chǔ)能在印度電力系統(tǒng)中都發(fā)揮著重要作用。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，在儲(chǔ)能不因能量時(shí)移而獲得收入的情況下，儲(chǔ)能技術(shù)的整體投資下降了65%。這可能發(fā)生在合同結(jié)構(gòu)中，其中單一電價(jià)不能正確解釋全天不斷變化的能源價(jià)格。在儲(chǔ)能沒(méi)有因容量充足而獲得收入的情景下，儲(chǔ)能技術(shù)的整體投資下降了22%。
研究人員發(fā)現(xiàn)，新的抽水蓄能在短期內(nèi)與電池儲(chǔ)能技術(shù)相比具有成本競(jìng)爭(zhēng)力，價(jià)格為6900萬(wàn)盧比/MW（約92萬(wàn)美元/MW）。抽水蓄能成本的進(jìn)一步降低導(dǎo)致電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的容量增加和投資延遲。到2030 年，抽水蓄能功率規(guī)模將達(dá)到52GW，能量規(guī)模將達(dá)到630GWh。然而，鑒于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的迅速下降，研究人員認(rèn)為，在本報(bào)告評(píng)估的容量擴(kuò)展方案中，2030年之后抽水蓄能項(xiàng)目沒(méi)有新的投資。
據(jù)觀察，印度的最大每小時(shí)凈負(fù)荷爬坡可以達(dá)到60GW。儲(chǔ)能可以通過(guò)在高可再生能源時(shí)期儲(chǔ)存多余的發(fā)電量并放電以滿足夜間爬坡需求來(lái)滿足大多數(shù)這類需求。到 2050 年，當(dāng)煤炭、天然氣和水力發(fā)電僅占該國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)的20%時(shí)，儲(chǔ)能在整合可再生能源方面的作用變得越來(lái)越重要。結(jié)果還表明，儲(chǔ)能主要在白天充電，從而實(shí)現(xiàn)更高的太陽(yáng)能滲透率。此外，在某些日子里，當(dāng)夜晚風(fēng)力發(fā)電回升時(shí)，儲(chǔ)能會(huì)減少其發(fā)電量，有助于電網(wǎng)吸收更高水平的風(fēng)電。
未來(lái)之路
必須為儲(chǔ)能設(shè)置一個(gè)明確的階段，使其與傳統(tǒng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，以增加可再生能源的整合并減少電力部門的溫室氣體排放。
具有成本效益的儲(chǔ)能可以通過(guò)電價(jià)設(shè)計(jì)或其他機(jī)制（如容量拍賣或容量支付）與化石燃料容量資源競(jìng)爭(zhēng)。監(jiān)管者可以首先建立明確和商定的方法來(lái)量化和補(bǔ)償所有資源，以促進(jìn)可靠容量。
監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以幫助確保管理運(yùn)營(yíng)備用和其它輔助服務(wù)的市場(chǎng)規(guī)則使儲(chǔ)能能夠從同一設(shè)備提供多種電網(wǎng)服務(wù)。印度中央電力監(jiān)管委員會(huì)已發(fā)布法規(guī)草案，明確允許儲(chǔ)能參與擬議的輔助服務(wù)市場(chǎng)。
政策制定者可以將儲(chǔ)能納入國(guó)家能源政策和總體規(guī)劃，并承認(rèn)太陽(yáng)能發(fā)展目標(biāo)與不斷增加的儲(chǔ)能機(jī)會(huì)之間的互補(bǔ)性。
最近，NREL 發(fā)布了“美國(guó)電力部門日間儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)潛力”報(bào)告，多層次研究探索了儲(chǔ)能如何為電網(wǎng)增加最大價(jià)值。
