美國(guó)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)落基山研究所(RMI)的分析師Ryan Shea和Madeline Tyson日前對(duì)商業(yè)客戶在支付需求費(fèi)用和使用時(shí)間費(fèi)率需要考慮投資太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的原因進(jìn)行了闡述,而這些是微電網(wǎng)中常用的技術(shù)。
落基山研究所(RMI)最近發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告表明,目前的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)成本不到10年前的五分之一。這使得電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在更加廣泛的部署中變得經(jīng)濟(jì)高效,例如平衡電網(wǎng)、減少客戶需求高峰,以及提供備用電源。特別是,對(duì)于那些高需求費(fèi)用(通常高于每千瓦10~15美元)或使用時(shí)間費(fèi)率(TOU)的大型商業(yè)和工業(yè)用戶,而部署的用戶側(cè)太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)通??梢怨?jié)省電力成本。
落基山研究所(RMI)的分析表明,這些投資在美國(guó)亞利桑那州、北卡羅來納州、俄亥俄州和南卡羅萊納州等地的投資回收期不到8年,這僅僅是基于減少高峰需求和改變使用時(shí)間費(fèi)率(TOU)。用戶側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也可以提供其他服務(wù),但沒有對(duì)這些數(shù)值進(jìn)行建模。
不僅僅是節(jié)省電力賬單
盡管太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目在諸如加利福尼亞州和紐約州這些提供激勵(lì)措施的州獲得了一些市場(chǎng)份額,但目前在其他地區(qū)也獲得競(jìng)爭(zhēng)力。為了評(píng)估其成本效益,落基山研究所(RMI)為典型的商業(yè)客戶建模了最佳電池儲(chǔ)能系統(tǒng)容量,并與裝機(jī)容量為50~200kW太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)配套使用,其典型峰值每月平均負(fù)載約為300kW,年發(fā)電量為900MWh,折合為每年約15萬(wàn)美元。
落基山研究所(RMI)在美國(guó)四個(gè)地點(diǎn)運(yùn)行其研究模型,其中包括北卡羅來納州新伯爾尼、俄亥俄州皮奎市、亞利桑那州布爾黑德市,以及南卡羅來納州查爾斯頓,這些項(xiàng)目基于地域多樣性,既沒有明顯的政治支持,也沒有對(duì)太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目部署的阻礙,而且通常沒有很高的需求量。落基山研究所(RMI)使用了美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的REopt Lite在線工具來量化太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目為客戶節(jié)省的成本。還研究了但未量化其他社會(huì)價(jià)值,例如彈性和減少碳排放量。
北卡羅來納州新伯爾尼
北卡羅來納州的太陽(yáng)能發(fā)電人均裝機(jī)量居美國(guó)第四位,商業(yè)電價(jià)名列第五,太陽(yáng)能發(fā)電資源在平均水平,可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)(RPS)相對(duì)薄弱,該標(biāo)準(zhǔn)要求公用事業(yè)部門提供12.5%的能源。公用事業(yè)公司的12.5%的電能來自可再生能源。
在像新伯爾尼這樣的城市中,商業(yè)需求收費(fèi)高(高于25美元/千瓦),加上使用時(shí)間費(fèi)率(TOU)結(jié)構(gòu),太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目可能是一項(xiàng)非常誘人的經(jīng)濟(jì)投資。其簡(jiǎn)單的投資回報(bào)期只有六年,甚至比獨(dú)立部署的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的回報(bào)期還少。對(duì)于北卡羅來納州一個(gè)典型的中型商業(yè)客戶來說,每年將節(jié)省15.5萬(wàn)美元。
太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的投資還可以幫助北卡羅來納州新伯爾尼市適應(yīng)和應(yīng)對(duì)氣候變化。自1950年以來,新伯爾尼市遭受了24次颶風(fēng)和嚴(yán)重風(fēng)暴,其中近一半風(fēng)暴發(fā)生在過去10年。而在未來發(fā)生的災(zāi)難中,具有彈性的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供備用電源。
此外,由公用事業(yè)公司控制和調(diào)度的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)也可以取代計(jì)劃建設(shè)的峰值天然氣發(fā)電廠,特別是作為“清潔能源組合”的一部分,該組合還包括能源效率和需求側(cè)的靈活性措施。因此,太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目可以取代北卡羅來納州在未來五年計(jì)劃建設(shè)的422MW天然氣發(fā)電廠中的一部分,并幫助納稅人避免因擱淺的成本而帶來的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。
俄亥俄州皮奎市
俄亥俄州的人均太陽(yáng)能裝機(jī)容量在美國(guó)排名最低,太陽(yáng)能發(fā)電資源低于平均水平,電力相對(duì)便宜,其政策并不友好,例如俄亥俄州議會(huì)將2026年本來就很低的可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)(RPS )降低至12.5%。部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在推動(dòng)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面發(fā)揮重要作用,因?yàn)樗梢蕴岣咛?yáng)能的成本效益。
在皮奎市,商業(yè)需求收費(fèi)很高(每千瓦16美元),與典型的獨(dú)立部署的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的14年投資回收期相比,對(duì)太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的投資可以在不到8年的時(shí)間內(nèi)收回投資。對(duì)于俄亥俄州的典型中型商業(yè)客戶來說,每年將節(jié)省10.5萬(wàn)美元。
與北卡羅來納州一樣,太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目投資也代表著一個(gè)重大的減排機(jī)會(huì)。俄亥俄州在計(jì)劃的天然氣發(fā)電量方面僅次于賓夕法尼亞州和德克薩斯州,預(yù)計(jì)未來5年將新增2250MW的發(fā)電量。展示太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的成本效益,可能在將投資從新的天然氣發(fā)電廠轉(zhuǎn)移到清潔能源投資組合中發(fā)揮重要作用。
此外,在電力中斷期間,關(guān)鍵設(shè)施使用的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目可以作為一種彈性資源。皮奎鎮(zhèn)自1950年以來經(jīng)歷了12次自然災(zāi)難,其中包括2019年5月襲擊小鎮(zhèn)南部的EF4龍卷風(fēng)。這導(dǎo)致5萬(wàn)多居民遭遇停電。
亞利桑那州布爾黑德市
盡管亞利桑那州在凈計(jì)量方面經(jīng)歷了一些激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),到2025年,該州可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)(RPS)相當(dāng)?shù)?,只?5%,但在太陽(yáng)能人均裝機(jī)容量方面,它與加利福尼亞州和內(nèi)華達(dá)州幾乎不相上下。這在很大程度上是由于該州擁有美國(guó)最好的太陽(yáng)能資源。
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署也正在迅速變得經(jīng)濟(jì),特別是對(duì)于像布爾黑德市這樣的城市中的居民來說,其商業(yè)需求收費(fèi)高(每千瓦15美元)加上使用時(shí)間費(fèi)率(TOU)結(jié)構(gòu)。對(duì)于這些客戶來說,太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)將在不到7年的時(shí)間內(nèi)收回投資。對(duì)于亞利桑那州的典型中型商業(yè)客戶來說,每年將節(jié)省12萬(wàn)美元的電費(fèi)。
亞利桑那州已準(zhǔn)備好成為美國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。其公用事業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)亞利桑那公司委員會(huì)最近暫停了天然氣發(fā)電廠的建設(shè),強(qiáng)調(diào)了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在平衡電網(wǎng)與大量可再生能源之間的重要性。
氣候變化也是亞利桑那州積極部署可再生能源的一個(gè)關(guān)鍵因素,亞利桑那州最近經(jīng)歷了森林火災(zāi)和高溫干旱。自1950年以來,布爾黑德市就經(jīng)歷了13次嚴(yán)重的自然災(zāi)難,其中包括2013年和2015年發(fā)生的森林火災(zāi)。與其他城市一樣,人們感受到了氣候變化的不良影響,而部署具有彈性的太陽(yáng)能+存儲(chǔ)系統(tǒng)可以減輕電網(wǎng)中斷帶來的一些影響。
南卡羅來納州查爾斯頓
盡管南卡羅來納州比北卡羅來納州擁有更好的太陽(yáng)能資源和更高的電價(jià),但不友好的太陽(yáng)能政策導(dǎo)致該州的人均太陽(yáng)能裝機(jī)量不到北卡羅來納州的三分之一。這包括到2021年不到2%的可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)(RPS),以及南卡羅來納州公共服務(wù)委員會(huì)為太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目設(shè)定了異常低的費(fèi)率。
盡管受到監(jiān)管機(jī)構(gòu)的不利影響,但在查爾斯頓這樣的城市,太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在不到7年的時(shí)間內(nèi)收回投資,這要受到海岸電力合作社的高需求費(fèi)用(大于16美元/千瓦)和使用時(shí)間費(fèi)率(TOU)結(jié)構(gòu)的限制。對(duì)于南卡羅來納州的典型中型商業(yè)客戶來說,每年節(jié)省的電費(fèi)為15萬(wàn)美元。
與北卡羅來納州的新伯爾尼市類似,自1950年以來,查爾斯頓經(jīng)歷了17次颶風(fēng)和強(qiáng)風(fēng)暴造成的災(zāi)難,包括最近6年中的12起風(fēng)暴。具有彈性的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)可以幫助查爾斯頓應(yīng)對(duì)這些日益頻繁的自然災(zāi)害的影響。而且,隨著該州核電發(fā)電的持續(xù)衰退,耗資數(shù)十億美元的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目將成為南卡羅來納州更分散、更清潔、成本更低的電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。
是認(rèn)真對(duì)待儲(chǔ)能部署的時(shí)候了
如今說電池儲(chǔ)能系統(tǒng)成本昂貴已經(jīng)沒有任何意義。對(duì)于那些沒有正確評(píng)估諸多好處的地方,特別是那些商業(yè)需求費(fèi)用或使用時(shí)間費(fèi)率(TOU)較高的地方,太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目可能是一個(gè)被錯(cuò)過的重大投資機(jī)會(huì)。
各個(gè)城市可以通過制定電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的目標(biāo)、政策、選址和安全指南,在幫助建立行業(yè)方面發(fā)揮獨(dú)特的作用。紐約市開發(fā)了有用的工具,并邁出了重要的第一步,而其他城市可以使用這些工具來開發(fā)這些地區(qū)的最佳實(shí)踐。
除城市之外,企業(yè)和能源客戶還應(yīng)帶頭評(píng)估其住宅太陽(yáng)能+儲(chǔ)能項(xiàng)目,以評(píng)估直接節(jié)省的電費(fèi)賬單以及他們適應(yīng)和減輕氣候變化影響的能力??偠灾?,這些客戶的購(gòu)買力有助于顯著推動(dòng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署,并成為向更加清潔電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的重要推動(dòng)力。
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