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美国储能市场的发展经验 中国企业该如何借鉴?

2017-11-1 12:42| 发布者: wendy| 查看: 1327| 评论: 0|来自: 能源e直播

摘要: 动力电池厂商产能过剩无法消化,想转销国外巨大的储能市场?中国电池单体价格低所以在欧美高端储能市场上大有竞争力?储能系统在中国应用场景不明确想去看看国外的储能系统是怎么赚钱?在国内有储能系统的应用案例但是 ...
       动力电池厂商产能过剩无法消化,想转销国外巨大的储能市场?中国电池单体价格低所以在欧美高端储能市场上大有竞争力?储能系统在中国应用场景不明确想去看看国外的储能系统是怎么赚钱?在国内有储能系统的应用案例但是不知道推广到国外的步骤?日本美国英国澳大利亚德国的储能市场是一样的需求还是千差万别?此次直播主要围绕国外储能市场不同国家的区别,储能系统在欧美国家的真实案例,应用场景和投资回报率进行探讨,并对中国储能公司到国外发展的常见误区进行简单的梳理。

       海外储能商业化市场解析

       美国储能商业应用解读1:微电网

       在中国,目前很多人都觉得储能的补贴迟迟下不来,经济效益也看不出来,遇到这种问题该怎么解决?我个人认为,在储能系统的发展上,中国借鉴了很多美国的经验,韩国则借鉴了日本的经验,这不仅是在储能系统上,整个电池行业的发展都是这样。在美国,切切实实对储能进行补贴的就只有微电网这一个领域,而且是在加州,新泽西、夏威夷零零散散有一点,但是没有直接对储能系统进行补贴的。所以个人觉得,在可预见的未来,国家电网出台对储能系统直接补贴的可能性不是很大,因为现在中国学习的对象——美国还没有这么做。

       1科陆电子的项目

       项目总造价:400万人民币

       补贴:财政部130万税收补贴

       2 2011年加州监狱微电网项目

       项目总造价:1170万美元

       补贴:

       能源部:690万美元

       加州能源委员会:200万美元

       电力公司:250万美元

       客户只用了1/10的钱就完成了这个项目。

       3sgip加州微网补贴

       sgip在加州比较火,这里列出了微网sgip补贴的一些条文。简单来说,里面设计了很复杂的阶段和层次。有一点要说明,这是针对微网的而不是储能的,在微网的中间用了光伏、生物沼气等,这些都能拿到补贴,但储能单独拿出来对电网做一些服务和响应是没有sgip补贴的,sgip仅仅针对微网。

       sgip里面储能的补贴是很高的,1.31美元/W,生物沼气1.3美元/W,但是天然气、光伏的补贴就会低一点。国家不希望有人利用这个政策的漏洞,所以对最大的补贴额度有一个限制,要么是500万美元,要么是60%的项目成本,而开发商在设计系统时,就会极力确保设计的系统能够拿到最大的补贴。当然也鼓励使用本地技术,使用加州本地技术会额外再补贴20%。当然,这些补贴也有一个容量梯度,1MW以下的部分全额补贴,1-2MW的部分获得50%的补贴,2-3MW部分补贴25%,3MW以上的部分不予补贴。

       虽然目前江苏省会有一些售电增值服务补贴的政策出台,但是个人更看好分布式、微电网跟光伏结合起来的应用,尤其是在城市里面,因为储能的价值是发挥在负荷中心的,而不是发挥在弃光弃风的西藏。个人认为北上广深这些大城市,尤其浙江省,经济区的微网和分布式未来会是比较值得关注的,大家的注意力应该在东部沿海。这就是加州sgip对中国的借鉴意义,目前已有不少中国公司在美国拿到了这种补贴。

       美国储能商业应用解读2:调频

       调频应用是过去五年在美国储能领域最最重要的应用。

       以美国为例,美国的频率是60Hz,电力公司、电网调度者希望这个频率一直维持在60Hz,如果发电超过了负荷,频率就会上升,比如从60Hz上升到60.5Hz或者是更高;相反,如果发电低于负荷,频率就会下降。所以电力系统里面设计了很多自动的机制,当出现负荷和发电不均衡的时候,这些机制就会自动调节。负荷多了,发电就增高一点;发电多了,发电就下降一点。这些自动机制目的就是为了保持频率永远是一条直线。这个跟发电的概念不一样,发电就是花1分钱买1分的电,调频这件事完全是为电网服务的。在美国就是利用市场机制,设计一个市场,然后根据调频的精准度来付钱。简单来说就是系统能力越高,响应越精准越快速,这个系统就越有价值。这里面涉及到一个非常复杂的数学公式,但是这个公式可以把发电的出功和客户的要求,通过统计学的相关性,把标准量化。

       在天然气、煤炭、核电、风能、光伏、储能这些领域里,只有储能可以非常精准的调频,其他完全没有办法做到这种调控,储能系统一枝独秀,所以储能系统在2012-2013年间可以为公司赚很多钱,储能系统收益率巨大。

       以上所说的调频应用主要集中在东部。美国东部有一个电网叫PJM,只有在PJM,储能调频的应用才实行的比较好。2012年的时候调频的收益率比较好,大家趋之若鹜,以至于在PJM系统里面排队上线的项目有几百兆瓦,PJM当时运行的只有不到100兆瓦,在建的已有50-60兆瓦,如果有很多厉害的储能系统在调控,最终就会导致频率没有那么大波动,情况没有那么糟糕,那收益率就会下降,这就是需求和供给的关系,供给多了,需求自然就下降了。所以PJM在过去两年里多次修改数学公式和收益回报率。现在的收益回报率就大不如前,一方面市场饱和,可调控信号变少;另一方面,PJM人为的降低了收益,所以现在在PJM已经没有这个市场了。

       虽然中国的电力市场和电力设计跟美国不一样,但都是电力系统,都有波动,中国的处理方式非常简单粗暴,如华北电网,把频率的波动搜集起来分给下面所有的火电厂,让火电厂尽量调频,要求每个火电厂根据自身的容量先交一部分份子钱,最后对调频效果进行打分,看你调频的效果,如果你调的比较好,就退还份子钱,并且别人交的份子钱会多拿一部分给你;但如果调的不好,响应很糟糕,速度不快,精准度很差,那之前交的那笔钱就拿不到了。所以很多聪明的火电厂就会在自己的火电厂里面装一个储能系统,专门用来调频,因为这是政府、国家电网规定的任务,必须得做,一次调频、二次调频,那火电厂只要安安心心地发电就好了。调频系统因为速度要比较快,所以配备的逆变器、pcs要大于电池,基本是电池的2-3倍,这个跟售电的增值服务是反过来的,因为增值服务需要的是能量,而调频需要的是功率,这两个的配比不一样。

       中国很有可能很快就像当年的PJM一样快速地饱和,因为中国的动作要比美国快的多,而且中国可适用的区域也不多,所以这块市场在两年内消失是不觉得意外的。

       简单的讲,调频的功用就是储能的快速充电和放电。指挥充放电是国家电网的事情,因为他们能看到频率的波动,所以他们指挥着储能系统的充和放,最终目的是让系统的频率变成一条直线,很少有波动。

       美国储能商业应用解读3:电力公司调峰

       调频是功力型应用,调峰是能量型应用。

       用一个加州的例子来解释什么是调峰。净负荷就是负荷减去当时的光伏发电量得出的负荷。上图2012年那根线就是净负荷的线,本来的负荷很高,但是加州的光伏发电量相当高,用负荷减去光伏的发电量,就会出现图中的形状,在中午时分是下凹的,那是因为中午时光伏发电量特别高;下午五点时,净负荷的线非常直非常陡地冲上去。熟悉电力系统的人都知道,电力系统的负荷高峰有两个时段,一个是早上八九点左右,第二个是下午五六点钟。下午五六点开灯开空调的人多,负荷上升,但是五六点光伏是在下降的,所以上升的负荷减去下降的光伏,导致净负荷在两个小时之内非常陡的上升,这对电力系统有很大的冲击性,要做到非常难。所以摆在电力公司面前的问题就是,每年光伏电量增加那么多,到2030年图上的那根线会越来越下降,五点钟上升的那根线会越来越陡(这就是加州经常所说的“鸭子曲线”)。

       那该怎么解决这两个小时的困境呢?很多人都觉得使用储能,两个小时之内配两倍的电池,一倍的pcs和逆变器,就可以完美的解决这个问题,而且储能的价格远远低于烧油的发电厂在那里埋伏的期货。在美国这是一个经济性问题,只要你便宜,你比别人做的好,就能发挥你的经济价值。但是在中国比较麻烦,中国的电力市场不是开放性的,它还处在政府主导,发改委、经信委、国家电网、当地政府博弈的阶段。最明显的就是,美国的电价是波动的,节点电价、分时电价,每个点、每个五分钟都会变;而中国的电价,峰值谷值居民用电都是一根直线,由政府规定,这就导致了两者在本质上的差别。那储能系统就能在这两个小时之内发挥它的作用,所以电力公司通过招标择优选择系统。

       两个月前,加州有一个地方天然气泄露,因为加州很多的发电机发电厂是烧天然气的,天然气泄露就意味着可能当年的发电量不足,负荷每年都在增长,光伏每年都在增加,那根线已经越来越陡,本来可以供给的天然气供应不上,也发不了电,那就非常糟糕,所以当时南加州电力公司紧急招标100兆瓦的储能系统,当时特斯拉中标80兆瓦,也有中国的公司中了这个标,当然是小部分的标。

       那调峰对中国的借鉴意义是什么呢?个人觉得不是很清晰,因为在美国所有东西都是标价的,调峰也是有价格的,但是在中国没有人可以告诉你调峰的经济价值是多少,所有的这些信息都在国家电网的手里,他们怎么解读这个信息或者怎么用这些信息,对我们来说是个黑盒子。也有一种可能,他们也不是很清楚这个信息,也没有办法条分缕析的算出来,因为里面需要考虑的东西太多,中国毕竟不是一个成熟的电力市场。所以在中国,电力公司购买一个100兆瓦的储能系统专门用来调峰,可能还要等一阵子,要等中国电力市场越来越成熟,国家电网领导们的智慧越来越清楚的能够用数理方面的方法精准的算出这件事情的价值之后,储能系统在调峰市场才有用武之地。

       补充一点:美国的很多负荷是接入到负荷中心的。比如在加州、洛杉矶、圣地亚哥、旧金山,周围就有很多光伏厂,光伏发电和这个负荷是比较近的,在一起算经济性或者影响,从电力系统的角度讲,它的敏感度是比较高的。但是在中国,很多集中式光伏都在西部,青海,西藏等地,而负荷中心在上海天津北京,通过高压传输线传过来就更不市场化。西部光伏好,就建高压线传输过来,就导致中国的价格比较难算,因为光伏并不是接到负荷中心的,而是通过高压线传输过来的,这里面就涉及到传输、稳定性等方面,而且中国的发电和输电也不是分开的,里面的结算、会计都比较麻烦。

       中国公司开拓美国市场的误区

       中国公司来美国开拓储能业务遇到过很多问题。

       第一是文化方面。很多公司不了解美国的文化。比如有一个HR来美国招人,写的招聘启事是招聘工程师,要求男、未婚,相貌佳等这些要求,这个招聘启事放在美国的招聘网站上15分钟之后就收到了电话,要求撤掉这个广告,不然会面临诉讼的可能性,因为在美国这是赤裸裸的性别、年龄、种族等的歧视。在中国,大家都无所谓,面试的时候都会问有没有结婚、多大年纪,在美国问这些是非常糟糕的,所以不懂美国的文化很糟糕。中国的很多老板经常用旅游签证让工程师们到美国工作,现场考察,这些都是违法的,一旦被竞争者知道都可以举报,说动用非法劳工。

       第二是策略误区。经常遇到的情况就是觉得自身的产品价格便宜,到美国就会有很大的市场,这种想法是非常幼稚的。像到美国的创业公司,他们的技术很好,价格很低,但总是摸不到门道,因为人家比拼的是公司的整体实力,不只是技术,所以上市公司在这方面会比较有优势,就算出问题也可以有保障。中国公司最近几年品牌效应非常好,像加州天然气泄露的那个项目,中国公司有竞标,也有中国公司跟韩国,美国的公司合作开发一些其他项目,总体来讲从长远看,个人还是很看好中国公司的。

       第三是动机误区。就是很多中国公司想到美国开拓业务的原因是因为我是动力电池厂,现在产能过剩,或者老板说每年的业绩要增长40%,是不是可以选择去美国,这样的思路是不对的。

      中国的储能市场是跟电动车、动力电池的市场紧紧相关的,没有一家公司只做储能,都是从动力电池的公司演化过来的,动力电池的公司不发力,别的公司更不会发力。现在就是要转化思路,在美国一定是从系统、电力市场的角度出发,要对电力市场非常懂,懂怎么对冲,怎么投机,分时市场、日前市场、容量市场、包括阻塞,电力市场是怎么进行的,储能系统在哪里发挥这些价值,动态和稳态对储能系统是怎么去创造价值的。美国的开发商和客户相当有经验,或者说有很多坑,要是签合同的时候不仔细看很容易陷到坑里,最后才发现,系统做了项目也做了,但是没有赚到钱。因为他不停的罚你,他的目的就一条:零风险,所以体量越大,公司实力越高,他们越有意向。所以从我个人的经验看,跟客户沟通并不是一直在讲自身的储能系统有多好,这些美国客户也不关心,从储能系统角度讲他们也不懂,但是可以跟他们讲讲过去一些项目的经验,犯过的一些错误,吸取到的一些教训,然后非常清楚的知道他们需要的是什么东西,怎样可以避免以前的弯路,并说明怎样保障他们的风险,这样他们才会放心。

       总结

       美国储能的发展有很多经验可以借鉴,调峰调频微网确实发展的不错。世界各地都有储能系统应用的红红火火的案例,现在比较火的是美国的大型系统,澳大利亚和日本的户用系统,英国大型的调频系统,日本的户用系统也有一些市场,但是目前东南亚的生意还比较难做。中国公司学了这么多是有启发的,但是对于中国的市场行情来讲很多经验还是用不了,比如调峰,但是调频是可以的,中国的储能系统市场很多时候还是要等国家电网领导达到同样的认知度,市场有同样的需求才行,这需要耐心,需要同仁、行业、协会、政策制定者以及普通的从业者发声、造势,但具体什么时候到来谁也不知道,就目前来看有很多企业已经在开始着手做了。
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