中國儲能網(wǎng)訊：能源存儲是當(dāng)今電力行業(yè)最熱門的話題之一。隨著電池成本的下降，許多市場參與者逐漸發(fā)現(xiàn), 儲能技術(shù)在降低電網(wǎng)成本方面蘊藏巨大潛力，進(jìn)而瞄準(zhǔn)了這個即將蓬勃發(fā)展的數(shù)十億美元級市場。雖然各大媒體的頭條都被特斯拉及其競爭對手占據(jù)，但值得注意的是：除了電池，能源存儲還有很多其他方式，并且儲能技術(shù)可以通過多種方式進(jìn)入電力市場。
能源存儲能夠提供多方面的價值
社區(qū)儲能項目采用分布式能源存儲方式，能夠為用戶、電力公司以及整個電網(wǎng)提供多種服務(wù)。落基山研究所2015年的《電池儲能經(jīng)濟(jì)》報告整編了儲能技術(shù)可以帶來的13種不同價值，包括為獨棟家庭住房提供備用電力，降低電力公司峰值負(fù)荷以及在區(qū)域規(guī)模下平衡能源供需等。
這些服務(wù)的提供需要有基礎(chǔ)設(shè)施，無論是電池還是諸如電廠、輸電線路和變電站等傳統(tǒng)設(shè)施。但無論采用何種方式，電網(wǎng)的維護(hù)都會產(chǎn)生成本。為了提高穩(wěn)定性并滿足不斷增長的峰值負(fù)荷，美國各電力公司每年在新電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和系統(tǒng)升級方面的投入高達(dá)1000億美元。隨著電池成本持續(xù)降低，電力公司和能源存儲公司逐漸發(fā)現(xiàn)儲能技術(shù)所具備的成本效益，并開始希望用其抵消部分傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施方面的支出。
能源存儲有多種形式
電池或許是最普遍的能源存儲方式， 而且其成本已經(jīng)大幅降低，但仍然需要相當(dāng)?shù)馁Y金成本以及獲得必要許可和安裝調(diào)試所消耗的時間成本。
其實，除了專用電池系統(tǒng)外，還有其它成本更低的能源存儲方式可供選擇。在《需求彈性的經(jīng)濟(jì)性分析》報告中，落基山研究所發(fā)現(xiàn)在不影響使用電網(wǎng)服務(wù)的前提下，人們可以改變用電設(shè)備從電網(wǎng)獲取電能的時間。通過這一改變，包括熱水器、空調(diào)、電動汽車等在內(nèi)的用電設(shè)備都能夠以極低的成本和極大的規(guī)模為電網(wǎng)提供虛擬能源存儲服務(wù)。
這個規(guī)模有多大?以家用熱水器為例。據(jù)2009年統(tǒng)計顯示，全美大約有4700萬家庭使用電熱水器。假設(shè)熱水器的平均容量是40加侖，經(jīng)過加熱溫度升高到60華氏度，那么全美熱水器的能量存儲量就相當(dāng)于270 GWh。換言之，全美家用熱水器的儲能能力相當(dāng)于當(dāng)前全美電池儲能市場的150倍以上(2016年初全美電池儲能容量約為1.5 GWh)。此外，熱水器儲能的成本極低。根據(jù)我們的研究，只需在出廠前為熱水器額外安裝價值幾美元的零部件，就能實現(xiàn)與電網(wǎng)運營商的信息交互并接受其控制。
“社區(qū)儲能”能夠使需求彈性規(guī)?；?br /> 在認(rèn)識到了諸如熱水器等儲能資源的規(guī)模和它們能夠向電網(wǎng)提供的各種服務(wù)后，電力公司越來越希望利用這種價值并將其規(guī)模化。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，眾多不同領(lǐng)域的行業(yè)利益相關(guān)方在2016年初發(fā)起了社區(qū)儲能計劃。
社區(qū)儲能計劃專門為電力合作社推廣需求彈性一類項目。由于電力合作社是由其成員所有，因此，用戶可以直接享受成本降低效益。此外，電力合作社主要服務(wù)鄉(xiāng)村地區(qū)，那里有更多適合電網(wǎng)集中控制的電熱水器(鄉(xiāng)村地區(qū)通常缺乏天然氣資源)。對美國中西部和西部地區(qū)的電力合作社來說，由電力公司贊助的電表后端儲能設(shè)備的推廣項目會更有意義，因為美國其它成功推廣能源存儲的能源市場無法服務(wù)于這些區(qū)域。
該計劃受到不同領(lǐng)域利益相關(guān)方的支持，這表明社區(qū)儲能具有廣泛吸引力。其贊助機(jī)構(gòu)包括：
美國國家鄉(xiāng)間電力公司協(xié)會(NRECA)，一家電力公司協(xié)會。電力公司發(fā)現(xiàn)，利用用戶家中已經(jīng)存在的儲能設(shè)施，能夠帶來巨大的成本節(jié)約。
峰值負(fù)荷管理聯(lián)盟(PLMA)，一個專門向電力公司和電力批發(fā)市場提供降低峰值負(fù)荷產(chǎn)品及服務(wù)的企業(yè)貿(mào)易聯(lián)盟。
美國自然資源保護(hù)委員會(NRDC)，一個宣傳環(huán)境保護(hù)的組織。NRDC等組織的參與是由于增強(qiáng)電表后端靈活性能夠帶來巨大的環(huán)境效益;例如，我們預(yù)計控制家用熱水器的用電時間每年能夠避免1800萬噸二氧化碳排放。
關(guān)注社區(qū)福利
1、社區(qū)儲能的定義
社區(qū)儲能模式需要滿足以下條件：
1)提供多重服務(wù)，其中的一種或多種服務(wù)的對象是區(qū)域電網(wǎng)運營商;
2)開展社區(qū)儲能業(yè)務(wù)、擁有和運行社區(qū)儲能資產(chǎn)的公司應(yīng)當(dāng)是私營化的企業(yè)或者商業(yè)組織，而非電網(wǎng)運營商;
3)社區(qū)儲能主要安裝于戶用、工商業(yè)等低電壓電網(wǎng)，同時提供“表前”服務(wù);
4)社區(qū)儲能服務(wù)于多個客戶，儲能的業(yè)主和運營公司并非其唯一的用戶。
在以下5類社區(qū)儲能的模式中，第一類最符合社區(qū)儲能的定義，第五類最不符合。
2、社區(qū)儲能模式的可行性
在目前的電池價格條件下，按照當(dāng)前電網(wǎng)升級改造的平均成本和備用服務(wù)市場價格計算，社區(qū)儲能在一定條件下(延緩1-2h短時間的輸配電線路擁塞)是具備可行性的。
社區(qū)儲能所能夠提供的服務(wù)及其利益相關(guān)方分別包括：
1)避免電網(wǎng)升級：輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)運營商;
2)優(yōu)化并網(wǎng)運行：建筑業(yè)主、能源生產(chǎn)企業(yè);
3)確保電力穩(wěn)定供應(yīng)：數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場等關(guān)鍵負(fù)荷;
4)電費套利：能源消費者或生產(chǎn)者;
5)電網(wǎng)平衡服務(wù)(調(diào)頻、備用)：輸電網(wǎng)運營商。
因此，社區(qū)儲能的服務(wù)對象分為區(qū)域電網(wǎng)運營商、輸電網(wǎng)運營商、電力市場和大型能源消費者。
社區(qū)儲能模式所提供的服務(wù)對電網(wǎng)運營商最具吸引力。其成本低于傳統(tǒng)電網(wǎng)升級改造的成本。同時由于社區(qū)儲能的管理和運行是建立在與電網(wǎng)運營商建立長期服務(wù)合約的基礎(chǔ)上的，因此也可以為項目的投資回報提供強(qiáng)有力的保證，吸引市場參與方參與其中。
3、社區(qū)儲能模式發(fā)展面臨的障礙
發(fā)展社區(qū)儲能模式亟需解決三方面問題，分別是儲能系統(tǒng)的安全協(xié)調(diào)運行，行之有效的商業(yè)模式，有利的制度和規(guī)則環(huán)境。上表是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要障礙，黃色部分為與社區(qū)儲能模式最密切相關(guān)的方面。其中標(biāo)準(zhǔn)化是確保各類儲能用戶安全運行并與電網(wǎng)有效互動的前提;市場準(zhǔn)入是市場主體構(gòu)建復(fù)雜商業(yè)模式的前提，收益機(jī)制和激勵政策則將會幫助投資者把市場準(zhǔn)入的價值最大化;明確“儲能”的定義，對于商業(yè)主體而言，將直接影響其能量消費稅率的水平，對TSO/DSO而言，將直接影響其對于儲能的資產(chǎn)所有權(quán)。
4、開展社區(qū)儲能的建議
電網(wǎng)運營商購買社區(qū)儲能服務(wù)最關(guān)心的是其有足夠的容量隨時滿足電網(wǎng)需要，并且提供穩(wěn)定和高質(zhì)量的服務(wù)，因此需要建立明確的市場規(guī)則，定義的社區(qū)儲能的主要服務(wù)內(nèi)容。
電網(wǎng)運營商管理社區(qū)儲能服務(wù)可以通過兩種方式：
1）制定考核規(guī)則，對未按指令提供服務(wù)進(jìn)行懲罰，
2）建立針對社區(qū)儲能的調(diào)度控制算法，確保其提供安全穩(wěn)定的服務(wù)，為此，在技術(shù)手段方面，既可以采用儲能運營商安裝監(jiān)控系統(tǒng)向電網(wǎng)運營商實時展示可用容量的方式，也可用采用獨立的能量管理系統(tǒng)直接控制電池的SOC，確保滿足電網(wǎng)容量需求。
未來構(gòu)建社區(qū)儲能模式和市場可以采用兩種途徑，分別是：
1）在電網(wǎng)有擁塞的地區(qū)部署，替代電網(wǎng)升級，私人企業(yè)可以管理社區(qū)服務(wù)
