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储能的真正成本是多少?

来源:Mastervolt蓄电池 发布时间:2023-07-21 10:49:19 点击:
这取决于你如何衡量。

储能通常被誉为可再生能源可靠性的游戏规则改变者。但如何才能确保存储成为一种经济的解决方案呢?

11 月,金融咨询公司 Lazard 发布了其首个 平准化存储成本分析(LCOS)。Lazard 因其平准化能源成本分析(LCOE) 分析而闻名(现已推出 9.0 版),其发布的存储分析是一个重要迹象,表明该公司认为电池储能是一项长期存在的关键技术。

但仔细观察 Lazard 的 LCOS 可以发现,RMI 10 月份 的电池储能经济报告指出:电池经济性通常是根据单一使用案例进行评估的;堆叠多种用途可以大大提高电池的经济性;评估这些经济学很快就会变得困难。

除了每千瓦时电池成本下降之外,用例和叠加价值流还提供了巨大的机会。 

RMI 的报告主要着眼于客户现场存储系统的一篮子多种堆叠用途的价值,而不是成本。Lazard 重点关注几种物理存储技术(包括 RMI 报告中研究的锂离子)的成本,而不是“替代”存储选项,例如建筑即存储、基于热水器的存储和其他需求灵活性选项。

它根据各种单一用途案例(例如频率调节和调峰/需求费用减少)评估了这些存储技术。拉扎德将这些成本与传统的化石燃料替代品进行了比较。 

RMI 经理兼 RMI 电池报告的合著者 Jesse Morris 表示:“出于多种原因,我们没有在电池存储经济学报告中进行这种比较,但 Lazard 的分析是伟大的第一步。它为行业更好地理解多种使用案例奠定了坚实的基础。

“最后,如果我们要让监管机构相信以分布式能源为中心的未来是一种成本更低的替代方案,那么我们需要进行比较。”

电池的评估很棘手,部分原因是它们并不是严格意义上的需求方或供应方解决方案。它们是供需的仲裁者,根据它们是放电还是充电,充当发电或负载。因此,有利的存储财务状况可以利用他们可以获得的所有清晰度和所有研究。

从单一用例转变为多用例

LCOS 检查了一次性使用情况,这就是当今大多数电池的部署方式。但单一用途并不是RMI 提议(或 Lazard 期望)未来部署的方式。如今的电池只使用了其使用寿命的一小部分。

它们可以做的不仅仅是大部分时间闲置,而且大大提高它们的使用率可以提高它们为客户和电网提供的价值。 

Lazard 董事总经理兼北美电力和公用事业部门负责人乔纳森·米尔 (Jonathan Mir) 表示:“事实上,电池可以用于多种用途,这意味着它们的价值高于我们研究中的价值。” “我认为我们必须围绕堆叠的用例做同样的事情。”

存储成本正在下降

这两份报告都发现,电池的时代已经来临,很大程度上是因为成本下降得如此之快。Mir 表示,“这让我们想起了七八年前公用事业规模可再生能源的情况”,当时 Lazard 开始在其 LCOE 系列中涵盖可再生能源成本。

“对我们来说,这似乎是一个拐点,你可以看到外部因素导致需求真正起飞,然后随着制造业规模的扩大,最终价格下降,”他说。

根据对行业专家的调查,拉扎德的分析还预测未来五年成本将大幅下降。例如,锂离子存储的预期五年价格下降中位数比当前成本低 47%。

 

以分布式能源为中心的未来是一种成本更低的替代方案。

LCOS 计算了 10 个单一用途案例的 8 种储能技术的成本,其中一半在电表后面(包括增强住宅太阳能光伏发电),一半在电表前面(包括输电升级延迟)。它将这些成本与天然气调峰发电厂或柴油发电机等传统替代品的成本进行了比较。

研究发现,对于许多单一用途的情况,存储成本与传统替代品相比处于“惊人的距离”,包括用于频率调节的锂离子电池和用于推迟添加新的调峰发电厂的液流电池。

多用途会计的挑战

LCOS 分析没有做的是估算储能用于多种堆叠服务时的成本,这是实现储能对客户和电网价值的关键。 

大多数存储成本都是固定的资本成本。但可变成本——以及电池寿命、随着时间的推移可能出现的容量损失以及最终的更换——取决于电池在其使用寿命期间的使用情况,尤其是充电和放电的频率。这使得很难说明给定存储技术用于各种多重堆叠服务的成本。

“这就是我们的雄心,”拉扎德的米尔说。“这一点很重要,因为我们认为我们的研究可能低估了存储的价值和潜力,因为存储的使用方式比所说明的更复杂,但说明这一点的定量分析和框架仍在开发中。这是该行业多么不成熟的另一个迹象。”

评估电池储能的经济性很困难,RMI 看到了在 Lazard 值得称赞的开端基础上再接再厉的机会。基本问题是找到一个可以在服务以不同组合堆叠时添加的平准化成本。

RMI 高级研究员、《电池储能经济学》报告的合著者加勒特·菲茨杰拉德 (Garrett Fitzgerald) 解释说:“通过将固定成本和可变成本(由服务类型和提供频率决定)结合起来,最终会得到仅提供一项服务的总生命周期成本。然后不可能确定叠加其他服务的增量成本。”

例如:“简单地将频率调节的 LCOS 和峰值器替换的 LCOS 相加作为对同时提供这两者的系统的 LCOS 的估计是不正确的,”Fitzgerald 说。

价值叠加的重要性

建立一个框架来衡量存储堆叠用例的价值(和成本)应该是可能的。米尔说:“对我们来说,这是这项研究的自然演变。”

但是,他指出,“我们在公共领域还没有看到一个好的解决方案来展示这个想法,所以我们将提出一个框架。我们认为它是我们正在做的工作的一个非常重要的资格,这就是为什么我们试图如此清晰地说明这一点。”

事实上,LCOS 的第三页致力于准确解释储能价值主张如何取决于多种用途的叠加以及将它们创造的价值流相加。RMI 的莫里斯说:“他们的描述非常清晰,是考虑堆叠价值之间的比较以及将不同价值堆叠与给定成本进行比较的绝佳方式。”

目前的情况

拉扎德只考虑了无补贴成本,而忽略了避免传统化石燃料技术的有毒或导致气候变化的排放等措施所创造的附加价值。Lazard 也没有考虑国家激励措施,例如加利福尼亚州的 SGIP 和强制性电池存储立法。

莫里斯说:“他们将执行所有用例的所有化学物质与气体调峰装置或往复式柴油发动机(取决于应用)进行比较非常有帮助。” 如果在国家层面引入储能补贴,Lazard 将以与 LCOE 相同的方式对其进行考虑。 

那么拉扎德发现了什么?在分析的所有排列中,只有一种——为电网提供频率调节的锂离子电池——在当今执行单一、非堆叠服务时具有成本效益。该研究还预测,七种组合(全部带有电池)将在五年内具有成本效益。

其中包括两个用例——调峰器更换和工业调峰/避免需求充电——在这两个用例中,多种电池化学物质将与其柴油和天然气替代品相比具有成本竞争力。 

然而,LCOS 确实包含了这一令人鼓舞的警告:“许多[技术和用例]组合都在‘引人注目的距离’之内,当与某些价值流配对时,目前在某些情况下对于某些系统所有者来说可能是经济的。”

这些伴随堆叠用途而来的组合价值流需要准确、轻松地进行核算。

前方的路

RMI 的 Fitzgerald 表示:“成本会随着规模的扩大而自然下降;总是如此。”但他警告说,“除非有更多渠道让开发商或存储所有者找到收入,否则存储不会成为主流。” 作为开放存储新渠道的例子,他引用了“加州的聚合批发市场参与或纽约 REV 程序中描述的分布式系统平台提供商之类的事情”。 

菲茨杰拉德说:“存储可以为电网做很多事情,尤其是在用户侧。监管正在改变,这将允许分布式存储为这些服务收取收入。”

因此,他表示,“大多数行业都专注于开辟新的收入来源,并转向以客户为中心和以客户为中心的服务,例如需求充电管理或太阳能+存储解决方案。” Lazard 的 Mir 补充道:“我们看到需求增长得相当快。”