美国电池储能接近驱动能源转型的临界点

《韦氏词典》（Merriam Webster）将“临界点”定义为“是一个意义重大且往往不可阻挡的影响或改变的地方。”

虽然根据定义，很难确定一个临界点，但电池储能系统在过去几周的发展正在推动美国储能行业超越“临界点”这个里程碑。电池储能将从一个附加组件变成电网的一个重要部分，提供备用电源，平滑电网波动，以及成为各种其他电力辅助市场的关键。

根据美国储能协会和GTM研究公司的最新预测，这一转变预计将会实现。在他们的2018年第一季度的调查报告中，预测美国的储能设备容量将从2017年的215兆瓦跃升至2023年3.3GW兆瓦以上。而AES公司与西门子合资创建的Fluence储能合公司日前在其年度业绩发布会上表示，预计到2022年全球储能装机的市场容量将达到28GW，这将在五年增长10倍。

这两个预测都是在3月2日美国国家税务局（IRS）裁决之前编制的。IRS的裁决允许住户将现有的30％投资税收抵免（ITC）政策添加到其屋顶太阳能（PV）发电系统的电池储能系统中。这个裁决发布了一个免责声明，只适用于征求意见的住户，不能作为先例。

尽管有免责声明，但很难相信美国国税局不会在内部使用这一裁决作为先例。在未来几年，太阳能发电+电池储能系统可能成为储能行业的一个巨大增长市场。美国现有太阳能发电系统估计有160万个，主要服务于住宅或商业和工业部门。这些系统中很少有配套的电池存储系统。

企业利用美国国家税务局（IRS）的这一裁决来部署储能设备，这对于客户根据其峰值功耗支付需求费用是一个特别诱人的建议。采用电池储能系统还使客户能够最大限度地利用现场发电，这在高峰时间定价的地区是可取的。客户不必向电力公司购买昂贵的电力，而是可以在这些高峰时段利用太阳能充电电池进行供电。

而更有说服力的是，美国各地实施的这些储能活动表明这个临界点不那么可能即将到来，并且很快到来。

在3月7日的网络研讨会的调查报告中，Sterling Municipal Light Department（SMLD）公司总经理Sean Hamilton介绍了一个2 MW/3.9兆瓦时电池存储系统的部署案例。

Hamilton表示，该储能系统自从2016年12月上线运营后，已经为SMLD公司节省了41.9万美元，主要是通过减少来自区域电力运营商ISO-New England的小型电力公司的电力相关费用。由于总安装成本略高于250万美元，这意味着其简单的投资回收期少于7年，而不会获得任何弹性收益。

ISO-NE公司的输电费用分为两类。首先是每个公用事业单位使用区域网络必须支付的容量费用，这个征费基于公用事业公司在该地区年度高峰时段的高峰需求，其定价基于三年的远期产能市场。第二种称为区域网络服务（RNS）的费用。这是根据公用事业公司在该州最高输电时间内的需求每月收取的费用。

下图显示了SMLD公司的4000名客户在储能系统方面获得的成功，它在2017年当电的电力的高峰需求时段削减了负载。Hamilton表示，储能系统一小时大约减少1.5MW的电力消耗，为该公司节省了244,460美元。同样，SMLD公司的储能系统每月的区域网络服务（RNS）费用减少了162,107美元。

除了节省资金之外，Hamilton还指出该项目提供的弹性效益，因为该项目在停电期间为其附近的警察局和消防站的关键负载提供备用电源。

参与该项目的桑迪亚国家实验室进行的一项分析表明，这个具有4兆瓦时容量的电池储能系统可以为这些设施提供长达16天的备用服务，至少可获得166,000美元的收益。

SMLD公司正在推出第二个储能项目，这是一个1兆瓦/ 2兆瓦时电池系统，与1兆瓦社区太阳能光伏系统配套使用。

在美国，电池储能系统正被用于完全不同的目的，主要用于平滑发电曲线，并且在加州独立系统运营商的日常运营中规模更大。

以下图表是使用CAISO网站的数据创建的，主要是2018年3月6日上午60分钟时间的操作数据。

从这个图表可以清楚看到，这个电池储能系统正在用平滑可变可再生能源产出的短期波动，在这种情况下是太阳能发电系统正在运行，太阳能光伏发电量约为9,300兆瓦。然后，随着太阳能运行略微下降，工作人员接入电池，并在接下来的20分钟内将电源注入电网。一旦太阳能发电系统产生的电力再次增加，运营商就重新使用电池的输出电力。

由于太阳能在装机容量方面领先，所以这两种电力资源之间的规模已经缩小，而随着更多电池储能系统上线运营，这一定会发生变化。关键在于使用本身，CAISO数据中每天都会重复使用该模式：电池正在不断使用，并正在不断平滑系统的可变输出。

那么临界点什么时候会到来？人们很快就会知道。