大型電池儲能系統(tǒng)的最大價值來自于替代天然氣峰值發(fā)電廠，并避免建設(shè)過多的輸電和發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施。但是，麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，電池儲能系統(tǒng)并不能替代所有的燃煤發(fā)電廠和天然氣發(fā)電廠。從整體經(jīng)濟學(xué)的角度來看，部署一定份額的電池儲能系統(tǒng)被認為具有成本效益。隨著電池成本的下降，這一份額也在不斷增加。
麻省理工學(xué)院的研究人員指出，西門子公司的子公司儲能開發(fā)商Fluence公司提供的電網(wǎng)規(guī)模存儲系統(tǒng)在某種程度上比運行天然氣發(fā)電工廠還要便宜。
電網(wǎng)中的可再生能源發(fā)電量越多，電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)的價值就越高。麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員已使用一種名為GenX的高時間分辨率容量擴展模型，可以確定將大規(guī)模儲能系統(tǒng)部署到低碳電力系統(tǒng)中的最低成本方法。
麻省理工學(xué)院能源計劃的主要作者和研究科學(xué)家Dharik Mallapragada及其同事在研究論文中發(fā)表了他們的研究結(jié)果，該論文已經(jīng)發(fā)表在學(xué)術(shù)論文期刊《應(yīng)用能源》上。
在這項研究中，麻省理工學(xué)院的這個研究團隊試圖確定儲能系統(tǒng)可以利用的各種價值來源，以及與這些價值來源相關(guān)的各個經(jīng)濟動態(tài)。電池儲能資產(chǎn)最重要的價值來源是隨后的容量延遲。在電網(wǎng)運營商部署電池儲能系統(tǒng)之后，可以避免建設(shè)成本高昂的輸電線路或天然氣發(fā)電廠。
Mallapragada說：“電池儲能系統(tǒng)有助于更好地利用電力系統(tǒng)資產(chǎn)，其中包括風(fēng)能和太陽能發(fā)電廠、天然氣發(fā)電廠和輸電線路，這可以推遲或消除對這些資本密集型資產(chǎn)的不必要投資。我們的研究論文表明，這種容量延遲，或用電池儲能系統(tǒng)代替發(fā)電或輸電容量，這是儲能系統(tǒng)價值的主要來源。”
研究人員在分析了儲能系統(tǒng)的整體價值之后得出了這個結(jié)論。具體來說，研究小組研究了美國東北部和德克薩斯州地區(qū)的兩種電力系統(tǒng)。為此，有關(guān)可變可再生能源的負荷曲線和發(fā)電數(shù)據(jù)的信息是與實際數(shù)字一致的。
在兩個電力系統(tǒng)中，儲能系統(tǒng)的價值主要來自避免投資于額外的發(fā)電容量和輸電基礎(chǔ)設(shè)施。但是，這種效果是有限的，因為在一個電力系統(tǒng)中安裝的儲能資產(chǎn)越多，其價值就越低。畢竟，眾多儲能系統(tǒng)將在同一電網(wǎng)中競爭提供服務(wù)。
Mallapragada說：“在實踐中，很少有直接市場可以將儲能系統(tǒng)提供的容量替代價值實現(xiàn)貨幣化。根據(jù)容量的管理設(shè)計和市場規(guī)則，容量市場可能不會為儲能系統(tǒng)在峰值負載期間提供的電力提供充分的補償。”
研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電力系統(tǒng)包含約40％至60％的可變可再生能源時，儲能系統(tǒng)價值會增加。鋰離子電池的當(dāng)前價格決定了具有成本效益的儲能容量只能滿足峰值電力需求的4％。行業(yè)預(yù)測表明，鋰離子電池的成本可以降低到150美元/kWh。而在研究中建模的場景中，電池儲能系統(tǒng)可以經(jīng)濟高效地滿足峰值電力需求的16％。
報告的合著者之一，普林斯頓大學(xué)安德林格能源與環(huán)境中心的助理教授Jesse Jenkins解釋說：“隨著部署越來越多的儲能系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)附加的價值也在穩(wěn)步下降。這造成了電池成本下降和價值下降之間的競爭，我們的論文表明，如果要在電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，電池成本必須繼續(xù)下降。”
電池儲能系統(tǒng)將與天然氣發(fā)電廠直接開展競爭。但部署的電池儲能系統(tǒng)1MW裝機容量并不替代天然氣發(fā)電廠的1MW裝機容量。其原因是，與大多數(shù)電池儲能系統(tǒng)相比，天然氣發(fā)電廠運行的時間更長。而電池儲能系統(tǒng)的持續(xù)放電時間越長，它們的價值就越高，盡管有時附加值不足以補償增加的部署成本。
Jenkins解釋說：“被電池儲能系統(tǒng)替代的天然氣發(fā)電廠只能運行幾個小時，每年運行一到兩次。如果這座天然氣發(fā)電廠可能會連續(xù)運行12到16個小時，這就需要為電池儲能系統(tǒng)部署更多的電池才能可靠地提供電力。”
儲能系統(tǒng)創(chuàng)造了附加價值，因為它使電網(wǎng)運營商能夠減少或避免天然氣等燃料成本。也可以使天然氣廠運營商減少其天然氣發(fā)電廠的啟動次數(shù)。研究表明，這可以減少發(fā)電設(shè)備的磨損。同樣，電池儲能系統(tǒng)可以獲得更多的價值。而減少或避免并網(wǎng)和發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施的支出要比這些價值來源要高得多。
根據(jù)麻省理工學(xué)院的分析，即使風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電變得更便宜，這仍然適用。Mallapragada解釋說，“由于儲能系統(tǒng)的大部分價值來自容量延遲，在這項研究中，我預(yù)計風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的價格越便宜，儲能系統(tǒng)的價值就會越低，但我們的論文表明，情況并非總是如此。在某些情況下，例如輸電容量延遲增加等其他影響儲能價值的因素可能為儲能系統(tǒng)帶來更高的價值。”
原標(biāo)題：麻省理工：電池降本將帶動電池儲能系統(tǒng)效益不斷提升
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