美國儲能新動向分析

　　激進的各州目標與841法令，美國儲能正在掀起風暴。

　　2015年10月，位于洛杉磯的阿利索峽谷（Aliso Canyon）天然氣地下儲氣庫發生了一起甲烷泄露事故，此后，加州方面花費了將近4個月的時間才控制儲氣庫的泄漏。

　　除了相關的環境和健康問題外，監管機構還擔心泄漏將影響該地區的電力供應。由于阿利索峽谷儲氣庫庫容的80%被用于發電調峰，因此在即將到來的夏天，當地可能將面臨至少一周的停電。

　　發生泄漏事故的阿利索大峽谷地下儲氣庫。

　　時任加州州長杰瑞·布朗為此簽署了一份緊急指令。最終，南加州愛迪生公司臨危受命，在緊急情況下，將儲能項目加速上線。

　　接下來的9個月里，60兆瓦的電池儲能設施被選址、建造和運營。在公眾擔憂和電網不穩定之際，這些儲能設施提供了寶貴的調峰資源。從那時起，電池技術的進步、相關行政和立法政策的支撐，以及聯邦能源監管委員會（FERC）第841號法令的出臺，共同將儲能產業推動成為整個國家關注的焦點，并成為美國能源政策的支柱之一。

　　根據美國能源信息署（EIA）2018年5月公布的《美國電池儲能市場趨勢》，截至到2017年12月底，整個美國大約有708MW/867MWh（規模大于1MW）的儲能項目被投入使用，其中三分之二是在過去三年里投運。

　　在已投運的項目中，大約90%的大型電池儲能安裝在區域傳輸組織（RTOs）和獨立系統運營商（ISOs）覆蓋的區域。事實上，大約40%的裝機（占電池容量的31%）位于賓夕法尼亞州—新澤西州—馬里蘭州互聯（PJM）地區，而另外18%的裝機（占電池容量的44%）位于加州獨立系統運營商（CAISO）地區。

　　Ⅰ、存儲技術的進步

　　在過去的20年里，能源行業已經嘗試了許多不同類型的儲能技術。不過眼下第一次出現了市場的領跑者：鋰離子電池。

　　雖然鎳基、鈉基、鉛酸和液流電池已在美國部署，但到2016年底，鋰離子電池占美國所有大規模（大于1兆瓦）電儲能項目的80%以上。

　　通常鋰電池設計為每年365次循環，每個循環4小時，壽命可達20-30年。從加利福尼亞儲能設施的部署中可以看出，標準的20MW鋰電儲能設施可以提供80MWh的容量以滿足高峰需求。

　　過去幾年最顯著的變化之一是鋰離子電池成本迅速下降：2010年至2017年間，鋰離子電池價格下降了約80%，主要是受中國電動汽車需求的推動。2017年，鋰電儲能（包括逆變器和系統集成）的總建設成本約為每千瓦1300美元至1500美元（原文如此）。彭博新能源財經則預測，未來10年鋰電儲能總成本還將以每年6%左右的速度下降。

　　Ⅱ、儲能的優勢

　　儲能最吸引人的地方在于它的多重作用。通常，儲能在發電機組發電時可以充電，在連接到電網時又可以放電。除此之外，還可以根據需要減輕電網的負荷壓力。總的來說，儲能具有充放電和電網平衡能力，可以參與調頻、調壓、黑啟動等服務。正如阿利索峽谷儲氣庫泄漏所證明的那樣，儲能可以快速部署，從而在能源短缺、分布式發電并網、自然災害或惡劣事故發生時，提供理想的解決方案。

　　在可再生能源大發展的背景下，儲能與太陽能、風能相比還具有其它優勢。太陽能和風能經常受到波動輸出及快速升降等影響，而儲能對于電網來說則是穩定的，因為它通常具有較短的充放電周期，并且對波動的輸出響應更友好。此外，儲能可以解決“鴨型曲線”問題，通過增加非高峰需求和在高峰時期增加供應來減輕電力系統的壓力。

　　最后，在經濟發展、人口變動和分布式能源需求增長等因素下，電力市場面臨著很大的負荷不確定。儲能的投入可以降低成本，避免工廠和項目過度建設，因為儲能的設計可以滿足確切的需求，并有助于降低預測誤差的風險。

　　Ⅲ、激進的國家目標

　　美國能源政策制定者已經認識到儲能的技術進步及其競爭優勢，并反過來采取行政和立法措施來推動表前儲能發展。美國前瞻性儲能政策的領導者是加州，加州在2013年就通過了一項計劃，要求所有的公用事業公司（IOUs）到2020年采購1325MW的儲能。2017年，加州公用事業委員會又發布了第2868號法案，要求IOUs額外采購500MW的分布式儲能。

　　譯注：美國一般采用表前（Front of the Meter，FTM）和表后（Behind the Meter，BTM）來對儲能進行區分，對于上述定義有不同的表述。可以簡單理解為表前主要是電網側和發電側，表后是工商業及居民儲能。

　　美國東海岸各州也不甘落后。2017年底，紐約州長安德魯·科莫簽署立法，鼓勵紐約公共服務委員會制定政策，推動該州的儲能發展。他提議紐約綠色銀行投入2.6億美元用于和儲能相關的投資。2018年，紐約發布了一項部署計劃，到2025年該州儲能要達到1500MW。

　　相應的浪潮也在其它各州擴散。2017年6月，馬薩諸塞州能源部門宣布，將在2020年1月1日完成200MWh的配電儲能項目。2018年，該州議會又推出一項新的清潔能源法案，其中包括了到2025年，要部署1766MW儲能的目標。

　　亞利桑那州擬議的激進計劃是，到2030年，要完成3000MW的儲能部署，這是美國最具侵略性的目標。而新澤西州同樣大手筆，他們在2018年5月通過一項法案，要求在2021年達到600MW，到2030年完成2000MW的龐大儲能建設。新澤西州是PJM區域中第一個宣布具體目標的州，預計會有更多的州在近期公布儲能目標及階段任務。

　　Ⅳ、FERC841法令的影響

　　隨著全國各州制定積極的儲能目標，電儲能的在市場應用愈發擴展。但批評人士仍然發現，由于各地電力批發市場規定了許多繁瑣的技術要求，聯邦能源監管委員會（FERC）圍繞儲能的傳統規則顯得滯后于時代，并使投資商容易在財務上陷入困境。

　　事實證明，以往FERC在阻止儲能從多條能源流中賺取收入方面的限制，對投資商來說，是一個巨大的盈利阻礙。

　　2018年2月，聯邦能源監管委員會（FERC）發布了第841號法令，打破了這一狀況。這項法令旨在消除儲能資源參與容量、能量及輔助服務市場的障礙，促進儲能資源的發展。這標志著美國能源政策發生了重大變化。

　　具體而言，FERC841法令要求每個RTO和ISO（各個電力批發市場）修改其條款，以體現出電儲能資源的技術特性，促進這些資源在RTO/ISO市場的參與度。

　　基于此，各個RTO/ISO需要實現四個主要目標：

　　1、打破壁壘，使儲能供應商能夠充分參與所有容量、能量和輔助服務市場；

　　2、電網運營商必須能夠調度儲能資源，且儲能資源能夠以買方和賣方的身份按照批發市場的節點邊際電價來結算；

　　3、儲能的物理屬性和運行特性必須通過競標指標或其他方式被考慮計入；

　　4、規模大于100kW儲能資源必須具備參與市場的法定資格（不過RTOs/ISOs可以設置一個更低的門檻）。

　　在841法令公布之前，每個儲能供應商都要按照零售價格而非批發價格支付充電費用。這個法令的出臺，標志著美國聯邦能源監管委員會首次明確，電儲能資產與其它能源資產不同。因為它既可以為電網提供電力，也是電力市場的潛在買家。

　　根據FERC第841號命令，每個電力批發市場要在法令公布之日起270天內提出合規備案，另外還有365天時間采取行動并實施條款修訂。

　　不過，841號法令也引起了廣泛爭論，從而導致正式實施日期有所延后。反對者認為，通過發布841號法令，FERC把促進儲能市場發展的責任推給了RTOs/ ISOs。同時，FERC將“電存儲資源”定義為所有類型的電存儲技術，而不考慮“資源”是否連接至州電網或配電系統。一些公司對此定義表示質疑，認為存在越界管轄的可能。

　　Ⅴ、標配

　　在各種儲能目標紛紛出臺的背景下，我們希望看到各州能夠利用聯邦能源監管委員會（FERC）授予的自由裁量權，在電力項目的招標中，將儲能納入進來，作為標配進行配套開發。

　　例如，亞利桑那州的SRP電力公司2018年早些時候在FERC 841號法令公布之前發布了一份100MW的可再生能源項目招標書，里面有一點聲明提到，鼓勵采用儲能配套方案，但同時也需提供不配套儲能的方案。從中可以看出，這份招標文件僅僅將儲能視為項目里一個可分離的輔助部分，也并未承認儲能的多重用途。

　　一旦FERC841法令被正式實施，預計儲能在相關電力開發的招標中，將被作為標配之一納入進來。盡管法令因爭議有所延誤，但也會在2019年年底前陸續在各州開始實施。

　　總的來說，2018年，對美國儲能來說，是一個關鍵的時間節點。而隨著841法令逐漸轉入實施，屆時在這份法令和各州雄偉的激勵目標共同作用下，美國儲能將掀起一個巨大的前進浪潮。