宣布放棄核能的德國,計劃到2020年將可再生能源比重提高到35%,并在2050年提高到80%。
這一政策目標為儲能技術企業提供了廣闊市場前景,它們紛紛設立實驗室或示范性項目,一邊累積實際數據以進行技術儲備,一邊用軟件模擬效果說服潛在的客戶,從而成為可再生能源的緩沖器。
以Younicos為例,它在柏林Adlershof科學園的實驗室里,配備了1組1MW/6MWh的納硫電池、1組200kW/200kWh的鋰離子電池、1組兆瓦級的智能交頻器、 1個可接入天氣數據的能源管理設備、1臺1MW的柴油發電機、1個14公里的中壓配電網,以及風能光伏發電器與能源消費者的模擬器。
通過這個實驗室里的設備組合,Younicos可以根據不同地區的實際情況,模擬出實時的發電與用電情況,從而設計商業模式。
他們堅信自己的電池管理能力和交頻器設備量可以幫助電網實現100%的可再生能源并網。
此外,大型電池儲能提供商還在開發包括租賃在內的新商業模式。在這個模式下,一個小區分散化的剩余發電量可以集中儲存到一個電池中,從而給終端用戶提供電力服務。這個概念目前正在曼海姆等地進行測試。SolVer、Strombank、adstec等公司正涉足這種小區儲存市場。
除了調頻市場,調峰市場亦被資本市場看好。
傳統的儲能技術用抽水的方式,利用剩余的電量將水抽至高位蓄存,并在用電時利用水的勢能發電。根據美國能源部2013年12月發布的報告,美國的電網儲電裝機容量為24.6GW,約占發電量的2.3%,其中95%為抽水蓄能。
然而,風投涌動的美國市場在儲能法案與公私聯營項目的推動下,電池儲能市場發展十分迅猛。在非抽水蓄能的1.2GW裝機容量中,有26%為電池儲能,約為304MW裝機容量。
相比之下,國際電池儲能市場發展水平則明顯滯后。
根據2013年6月的彭博儲能市場觀察報告,意大利電池儲能的裝機目標容量為75MW,日本為30MW,韓國為154MW。
而美國市場與技術的突飛猛進,正拉動其他工業國的電池儲能發展。以Younicos為例,這家發源于德國的企業,在2014年兼并了美國電池儲能技術公司Xtreme Power,從而獲得了后者在夏威夷的兆瓦級儲能管理經驗,和在得克薩斯的36兆瓦級風電儲存智能電網管理經驗。
補貼轉向家庭儲能
在金融危機前全球光伏產能激增,與金融危機后光伏市場需求量降低的雙重推動下,德國從2009年開始,家庭屋頂太陽能發電價格直線下降。
德國聯邦外貿與投資署推算,以緬因河畔的法蘭克福地區為例,家庭屋頂太陽能發電在2011年初實現“電網平價”,即:家庭太陽能發電價格與家庭電網購電價格持平。
當時,居民電價約為0.25歐元/千瓦時??紤]到光照時間和家庭用電時間錯開,德國居民的家庭發電量僅占用電量的30%,其余用度需從電網購買。但由于德國采取了包括提前廢止核電在內的一系列能源轉型舉措,德國電價持續上漲。
與此同時,德國的并網補貼自2009年后也大幅減少。以裝機容量30kW的居民屋頂項目為例,并網補貼價格從2004年0.57歐元/千瓦時的歷史高位,一路降低到2014年的0.12歐元/千瓦時。這使得居民一方面要面對持續增長的購電電費,一方面要面對持續走低的自發電并網補貼。
幸運的是,由于電池技術的突破,以及電池生產出現規模經濟效益,電池價格亦大幅跳水。
國際可再生能源機構(IRENA)今年發布的數據顯示,電池價格自2011年至今已降低50%,并有望在2020年相較今天再降低50%以上。
并網電價補貼逐步淡出的德國,開始將補貼政策轉向對電池儲能系統的補貼。
2013年5月,德國政府通過政策性銀行——德國復興信貸銀行(KfW)對家用太陽能電池儲能系統進行補貼。
KfW截至2015年的數據顯示,2013年至2014年,德國光伏發電電池儲能系統裝機數量增長率超過50%,并在2015年4月達到1萬余套。目前,德國家庭光伏發電裝機數量有150萬套。
歐盟委員會估計,如果家庭光伏發電系統的峰值功率為1.5kWp,儲電時間2小時,即3千瓦時的電池,可將自產光伏電量占家庭耗電量的比重,從原先的30%提高到45%到75%。因此,德國聯邦外貿與投資署預計,2016年家庭光伏發電與電池儲能系統將達到“電池平價”,即:光伏發電費用加電池儲能系統的成本價與居民購電價格持平,約為0.32歐元/千瓦時。
德國、意大利之外的其他歐盟國家,在實現“電網平價”后,也紛紛采取淡出并網補貼的政策。
分析公司IHS在2014年發布的數據顯示,全球家庭光伏發電電池儲能裝機容量,將從2014年的90MW增長至2018年的900MW,其主要增長市場為德國、意大利與英國。電動汽車領軍者特斯拉也在2015年4月,推出7千瓦時與10千瓦時兩個版本的低成本家用電池產品Powerwall。
歐盟委員會在2015年7月發布的報告亦顯示,這種鼓勵家用光伏儲能設備的政策,也有助于提高電動汽車的使用率。來自移動儲能市場和固定儲能市場的雙向利好,使得電池價格降低與電池工廠投資相互促進。特斯拉亦在2015年3月宣布,在美國內華達州建立電池工廠Gigafactory。預計2020年建成時,其年電池產量將達到35GWh。
除了居民光伏電池儲能市場,一些公司也開始瞄準工廠這一類耗電大戶。通用電氣公司(GE)在柏林的混合電站是用電池和儲熱設備兩種儲能介質,對熱電聯產和光伏發電兩種發電模式進行優化,從而調節自己工廠的峰谷用電。目前,這套設備仍在測試階段,尚未完成一個年度生產周期。