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作為天然氣發(fā)電廠的替代品，太陽能+儲能項目正在改變電力行業(yè)的發(fā)展，并開始促進住宅太陽能項目的部署。由于使用時間費率（TOU）和彈性需求，很多住宅用戶希望其太陽能發(fā)電設施配套部署儲能系統(tǒng)。
公用事業(yè)廠商Sunrun公司報告表明，太陽能+儲能項目部署將會快速增長。雖然南加州愛迪生公司（SCE）只有1％的客戶采用了儲能系統(tǒng)，但Sunrun公司的儲能部署2017年增長了197％，2018年增長了341％。
根據(jù)其2018年第三季度的盈利報告，太陽能+儲能項目的安裝量現(xiàn)在已占到Sunrun公司業(yè)務的10％，并且比2018年部署的太陽能發(fā)電設施增長速度更快。Sunrun公司政策與儲能市場總監(jiān)ChrisRauscher指出，“2018年只是太陽能+儲能項目規(guī)劃的一年。2019年將是部署的一年。”
Rauscher對于未來五年儲能部署的預測比較樂觀。但夏威夷和新英格蘭地區(qū)的安裝商和公用事業(yè)公司表示，儲能部署的障礙仍然存在，其理由是擔心市場需求超過電池供應和電網(wǎng)互連的能力，而智能設備可以幫助公用事業(yè)公司克服這些障礙。
太陽能+儲能項目的增長
從2018年第三季度開始進行的儲能部署調查表明，美國2013到2018住宅儲能容量得到了強勁增長。根據(jù)標準普爾全球市場情報公司的調查，美國在2018第三季度總共部署了裝機容量為61.3MW的儲能項目，比2017年第三季度增長了44%。
調查報告指出，預計2019年的儲能項目裝機容量將增加660MW，2020年將達到1,700MW，到2023年將超過3,850MW。而到2027年，美國的天然氣發(fā)電廠的裝機容量將達到6400MW。
根據(jù)最近的WoodMackenzie公司和美國儲能協(xié)會聯(lián)合進行的調查，預計2018年至2019年，美國儲能的市場規(guī)模將會翻番，到2023年將達到45億美元。調查報告還發(fā)現(xiàn)，用戶側儲能（BTM）系統(tǒng)占到2018年第三季度新增儲能容量的60%以上，這主要是由太陽能+儲能市場需求推動的，其中加利福尼亞州占到58%，其次是夏威夷州和亞利桑那州。
PaceEnergy公司氣候中心執(zhí)行主任KarlRabago說，“時間使用費率、新的州級授權、退稅政策正在為儲能項目和太陽能+儲能的部署鋪平道路。”
其他市場的情況也是如此。公用事業(yè)廠商夏威夷電力公司（HECO）最近進行了公用事業(yè)規(guī)模的招標，推出了7個太陽能+儲能項目，其中包括裝機容量為262MW的太陽能發(fā)電和1048W的儲能系統(tǒng)，這是該公司規(guī)模最大、價格最低的一次可再生能源采購活動。
夏威夷電力公司（HECO）公司規(guī)劃和技術高級副總裁ColtonChing表示，部署儲能系統(tǒng)可能會增加太陽能+儲能項目的前期成本，但是儲能項目在可靠性和靈活性方面將增加更大的價值。
“在過去一年中，夏威夷60％到70％的住宅太陽能項目具有部署儲能系統(tǒng)的空間和潛力，其數(shù)量還在不斷攀升。”ProVisionSolar公司總裁MarcoMangelsdorf說。他指出，在夏威夷瓦胡島部署了電池儲能項目的住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量從2016年的40個增加到2018年的1,763個。
根據(jù)WoodMac公司的調查報告，在馬薩諸塞州，SolarMassachusetts可再生能源目標（SMART）計劃預計將使儲能裝機容量從2017年的0.9MW增加到2019年的54MW。
ReVisionEnergy公司總裁FortunatMueller表示，該公司在緬因州、新罕布什爾州、馬薩諸塞州部署運營的儲能系統(tǒng)已經(jīng)從2016年的1％增長到2018年的10％左右。
Mueller表示，預計該公司的住宅和商業(yè)儲能項目將在未來兩年內增長49％。
儲能項目的應用
WoodMac公司的報告指出，住宅儲能項目的四個應用是“電力使用時間的轉換、彈性和備份、自我消費，以及電網(wǎng)和批發(fā)市場服務。
“亞利桑那州、科羅拉多州、明尼蘇達州、新罕布什爾州以及其他州正在開發(fā)使用時間（TOU）費率和其他時變費率結構。隨著這些費率結構繼續(xù)被采用，將使太陽能+儲能的經(jīng)濟案例將變得更加強大。”WoodMac公司的報告指出。
加利福尼亞州要求所有新太陽能用戶采用使用時間費率（TOU），到2020年，大多數(shù)客戶都必須強制采用。
ConsumerSales公司運營副總裁TimRamage表示，太陽能設施安裝商PetersenDean公司大約20％到25％的加州客戶在2018年部署了太陽能+儲能項目。
Mangelsdorf表示，“自我消費在夏威夷變得非常重要，因為對非高峰期輸出電力的補償?shù)陀诹闶蹆r格。到2045年將分布式太陽能的規(guī)模增加三倍的唯一方法是實現(xiàn)巨大的儲能增長，因此太陽能發(fā)電項目只在電網(wǎng)需要時才能滿足高峰需求。”
Mangelsdorf表示，住宅太陽能最初是該州法規(guī)強制要求夏威夷州的公用事業(yè)公司安裝部署，但現(xiàn)在這些公司正在將用戶側太陽能+儲能的好處視為以合理的成本維持電網(wǎng)可靠性和質量的一種方式。
Rauscher說，通過幫助公用事業(yè)公司經(jīng)濟有效地降低峰值需求，儲能系統(tǒng)已經(jīng)導致公用事業(yè)公司對分布式資源“從成本到價值”的轉變。
ProVision公司Mangelsdorf表示，在極端天氣導致電力中斷的地區(qū)，彈性需求也在推動太陽能+儲能項目的增長。儲能就像一種“電力保險”，如果電網(wǎng)出現(xiàn)故障，太陽能+儲能項目將成為一項防止陷入困境的保險措施。
Rauscher表示，在美國東北地區(qū)，公用事業(yè)公司正在提供或提議“自帶電池”項目。太陽能+儲能系統(tǒng)應商將向客戶銷售產(chǎn)品，為客戶提供更低的費用賬單和彈性，并為公用事業(yè)公司提供經(jīng)濟高效、可靠的電力。
根據(jù)WoodMac公司的調查報告，加利福尼亞州的公用事業(yè)公司一直在探索使用網(wǎng)格服務應用程序用于需求響應、輔助服務和本地容量。南加州愛迪生公司(SCE)的262MW首選資源試點計劃包括多個儲能項目。其他公用事業(yè)公司開始將儲能系統(tǒng)視為一種延緩電網(wǎng)升級的替代方案。
但是，如果不克服一些障礙，太陽能+儲能項目的部署量將無法繼續(xù)增長。
儲能部署增長的障礙
WoodMac公司的儲能分析師指出，電池供應短缺導致去年儲能部署的增長放緩，但這種短缺情況預計將在2019年中期得到緩解。
Mangelsdorf說，原計劃通過夏威夷82,000多個沒有采用儲能系統(tǒng)的住宅太陽能系統(tǒng)來創(chuàng)造收入來源，但由于特斯拉公司無法提供足夠的Powerwalls儲能系統(tǒng)而導致推遲。ProVision公司預計這些儲能系統(tǒng)安裝將延遲數(shù)月，這意味著2019年儲能部署仍然處于增長期。
他指出，PetersenDean公司在夏威夷大約85％的住宅太陽能發(fā)電設施都將部署儲能系統(tǒng)，但特斯拉公司的儲能產(chǎn)品短缺成為了該公司面臨的問題。另外，特斯拉公司首席技術官JBStraubel在該公司最近的財報電話會議上承認，儲能產(chǎn)品的供應短缺影響了用戶的太陽能+儲能項目的部署。
此外，在一段時間內，美國各地的安裝商可能面臨的最大挑戰(zhàn)是太陽能+儲能項目互連的復雜性。加州太陽能+儲能協(xié)會BradHeavner表示，大型陽能+儲能項目的互連延遲可能可能長達6至12個月，這是加州安裝商面臨的一個主要問題。
Heavner說，由于安裝商和公用事業(yè)公司之間就如何評估太陽能+儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響存在爭議，簡化互連流程可能需要一些時間。
太陽能安裝商Luminalt公司聯(lián)合創(chuàng)始人JeanineCotter說，“太陽能+儲能項目的電網(wǎng)互連需要數(shù)月時間，而不像太陽能發(fā)電系統(tǒng)的互連只需要數(shù)天時間就可以完成。”
Heavner說，1月7日發(fā)布的標準將開始緩解加利福尼亞州的項目推遲，但最終的決議可能不會很快出臺。
Rauscher說，在高滲透水平下，儲能和智能逆變器可以支持電網(wǎng)穩(wěn)定，但需要注意的是，互連和計量問題的監(jiān)管過程比較耗時。更好的解決方案是，公用事業(yè)公司開發(fā)使用數(shù)字技術的協(xié)議以獲取和驗證他們需要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
美國州際可再生能源委員會政策主任SaraBaldwin指出，美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會的新規(guī)定和電氣和電子工程師協(xié)會的標準是標志性的措施，但美國各州必須積極主動地解決互連標準問題，目前只有少數(shù)州遵守其規(guī)定。
他表示，在內華達州，公用事業(yè)公司和開發(fā)商之間最近達成的一項監(jiān)管協(xié)議表明技術審查應該基于實際運營特性。而在馬薩諸塞州，明確的互連規(guī)則是必要的，因為采用“SMART”計劃的太陽能+儲能項目的數(shù)量給互連過程帶來了很大壓力。
美國國家電網(wǎng)能源和環(huán)境政策總監(jiān)TimothyRoughan表示，“SMART”計劃并沒有要求開發(fā)商指定他們將如何使用提交申請的系統(tǒng)。由于存在這種不確定性，用戶別無選擇，只能通過對太陽能和電池儲能系統(tǒng)的最大輸出進行綜合考慮來保護系統(tǒng)。
美國州際可再生能源理事會政策主任SaraBaldwin說，“假設影響太陽能+儲能項目的總產(chǎn)出，那么審查過程將更加耗時、成本高昂，部署項目的成本也更加昂貴。”
“這些都不是無法克服的復雜問題，我們正在努力解決它們。”Roughan說。“我們已經(jīng)提出了互連協(xié)議的操作特性，可以最大限度地減少處理時間和成本，但一些開發(fā)商到目前為止還不愿意接受。”
他說，“互連是分布式能源增長的關鍵，供應商必須將其作為核心業(yè)務模式和市場增長戰(zhàn)略的一部分加以優(yōu)先考慮。如果與太陽能+儲能項目相結合，智能設備可以解決這些障礙，并幫助公用事業(yè)、客戶和提供商獲得利益。”
負載管理服務缺失
安裝商和公用事業(yè)廠商的高管認為，儲能對太陽能業(yè)務的全面影響將伴隨著智能設備的整合來管理客戶負載，
Rauscher說，“儲能是市場游戲規(guī)則的改變者，它正在成為滿足客戶需求和目標的統(tǒng)一主張。在某種程度上，人們不再關注個別技術，并開始討論如何幫助客戶管理他們的能源和成本。”
ReVision公司總裁FortunatMueller說：“電網(wǎng)邊緣的可控設備是潛在的電網(wǎng)資產(chǎn)。太陽能發(fā)電項目日趨成熟，太陽能+儲能項目需要進一步發(fā)展，而太陽能+儲能+智能設備的發(fā)展之路可以走得更遠。”
夏威夷電力公司（HECO）的Ching認為，“提供太陽能+儲能的公司應該將自己視為能源解決方案供應商，并擴大其提供的價值。”
NationalGrid公司Roughan表示，“隨著可變分布式發(fā)電在眾多系統(tǒng)中不斷滲透，負載管理服務缺失，而管理客戶負載是太陽能+儲能的成功發(fā)展方向。而那些只關注太陽能項目部署的企業(yè)將會落后于人。”
公用事業(yè)廠商Sunrun公司報告表明，太陽能+儲能項目部署將會快速增長。雖然南加州愛迪生公司（SCE）只有1％的客戶采用了儲能系統(tǒng)，但Sunrun公司的儲能部署2017年增長了197％，2018年增長了341％。
根據(jù)其2018年第三季度的盈利報告，太陽能+儲能項目的安裝量現(xiàn)在已占到Sunrun公司業(yè)務的10％，并且比2018年部署的太陽能發(fā)電設施增長速度更快。Sunrun公司政策與儲能市場總監(jiān)ChrisRauscher指出，“2018年只是太陽能+儲能項目規(guī)劃的一年。2019年將是部署的一年。”
Rauscher對于未來五年儲能部署的預測比較樂觀。但夏威夷和新英格蘭地區(qū)的安裝商和公用事業(yè)公司表示，儲能部署的障礙仍然存在，其理由是擔心市場需求超過電池供應和電網(wǎng)互連的能力，而智能設備可以幫助公用事業(yè)公司克服這些障礙。
太陽能+儲能項目的增長
從2018年第三季度開始進行的儲能部署調查表明，美國2013到2018住宅儲能容量得到了強勁增長。根據(jù)標準普爾全球市場情報公司的調查，美國在2018第三季度總共部署了裝機容量為61.3MW的儲能項目，比2017年第三季度增長了44%。
調查報告指出，預計2019年的儲能項目裝機容量將增加660MW，2020年將達到1,700MW，到2023年將超過3,850MW。而到2027年，美國的天然氣發(fā)電廠的裝機容量將達到6400MW。
根據(jù)最近的WoodMackenzie公司和美國儲能協(xié)會聯(lián)合進行的調查，預計2018年至2019年，美國儲能的市場規(guī)模將會翻番，到2023年將達到45億美元。調查報告還發(fā)現(xiàn)，用戶側儲能（BTM）系統(tǒng)占到2018年第三季度新增儲能容量的60%以上，這主要是由太陽能+儲能市場需求推動的，其中加利福尼亞州占到58%，其次是夏威夷州和亞利桑那州。
PaceEnergy公司氣候中心執(zhí)行主任KarlRabago說，“時間使用費率、新的州級授權、退稅政策正在為儲能項目和太陽能+儲能的部署鋪平道路。”
其他市場的情況也是如此。公用事業(yè)廠商夏威夷電力公司（HECO）最近進行了公用事業(yè)規(guī)模的招標，推出了7個太陽能+儲能項目，其中包括裝機容量為262MW的太陽能發(fā)電和1048W的儲能系統(tǒng)，這是該公司規(guī)模最大、價格最低的一次可再生能源采購活動。
夏威夷電力公司（HECO）公司規(guī)劃和技術高級副總裁ColtonChing表示，部署儲能系統(tǒng)可能會增加太陽能+儲能項目的前期成本，但是儲能項目在可靠性和靈活性方面將增加更大的價值。
“在過去一年中，夏威夷60％到70％的住宅太陽能項目具有部署儲能系統(tǒng)的空間和潛力，其數(shù)量還在不斷攀升。”ProVisionSolar公司總裁MarcoMangelsdorf說。他指出，在夏威夷瓦胡島部署了電池儲能項目的住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量從2016年的40個增加到2018年的1,763個。
根據(jù)WoodMac公司的調查報告，在馬薩諸塞州，SolarMassachusetts可再生能源目標（SMART）計劃預計將使儲能裝機容量從2017年的0.9MW增加到2019年的54MW。
ReVisionEnergy公司總裁FortunatMueller表示，該公司在緬因州、新罕布什爾州、馬薩諸塞州部署運營的儲能系統(tǒng)已經(jīng)從2016年的1％增長到2018年的10％左右。
Mueller表示，預計該公司的住宅和商業(yè)儲能項目將在未來兩年內增長49％。
儲能項目的應用
WoodMac公司的報告指出，住宅儲能項目的四個應用是“電力使用時間的轉換、彈性和備份、自我消費，以及電網(wǎng)和批發(fā)市場服務。
“亞利桑那州、科羅拉多州、明尼蘇達州、新罕布什爾州以及其他州正在開發(fā)使用時間（TOU）費率和其他時變費率結構。隨著這些費率結構繼續(xù)被采用，將使太陽能+儲能的經(jīng)濟案例將變得更加強大。”WoodMac公司的報告指出。
加利福尼亞州要求所有新太陽能用戶采用使用時間費率（TOU），到2020年，大多數(shù)客戶都必須強制采用。
ConsumerSales公司運營副總裁TimRamage表示，太陽能設施安裝商PetersenDean公司大約20％到25％的加州客戶在2018年部署了太陽能+儲能項目。
Mangelsdorf表示，“自我消費在夏威夷變得非常重要，因為對非高峰期輸出電力的補償?shù)陀诹闶蹆r格。到2045年將分布式太陽能的規(guī)模增加三倍的唯一方法是實現(xiàn)巨大的儲能增長，因此太陽能發(fā)電項目只在電網(wǎng)需要時才能滿足高峰需求。”
Mangelsdorf表示，住宅太陽能最初是該州法規(guī)強制要求夏威夷州的公用事業(yè)公司安裝部署，但現(xiàn)在這些公司正在將用戶側太陽能+儲能的好處視為以合理的成本維持電網(wǎng)可靠性和質量的一種方式。
Rauscher說，通過幫助公用事業(yè)公司經(jīng)濟有效地降低峰值需求，儲能系統(tǒng)已經(jīng)導致公用事業(yè)公司對分布式資源“從成本到價值”的轉變。
ProVision公司Mangelsdorf表示，在極端天氣導致電力中斷的地區(qū)，彈性需求也在推動太陽能+儲能項目的增長。儲能就像一種“電力保險”，如果電網(wǎng)出現(xiàn)故障，太陽能+儲能項目將成為一項防止陷入困境的保險措施。
Rauscher表示，在美國東北地區(qū)，公用事業(yè)公司正在提供或提議“自帶電池”項目。太陽能+儲能系統(tǒng)應商將向客戶銷售產(chǎn)品，為客戶提供更低的費用賬單和彈性，并為公用事業(yè)公司提供經(jīng)濟高效、可靠的電力。
根據(jù)WoodMac公司的調查報告，加利福尼亞州的公用事業(yè)公司一直在探索使用網(wǎng)格服務應用程序用于需求響應、輔助服務和本地容量。南加州愛迪生公司(SCE)的262MW首選資源試點計劃包括多個儲能項目。其他公用事業(yè)公司開始將儲能系統(tǒng)視為一種延緩電網(wǎng)升級的替代方案。
但是，如果不克服一些障礙，太陽能+儲能項目的部署量將無法繼續(xù)增長。
儲能部署增長的障礙
WoodMac公司的儲能分析師指出，電池供應短缺導致去年儲能部署的增長放緩，但這種短缺情況預計將在2019年中期得到緩解。
Mangelsdorf說，原計劃通過夏威夷82,000多個沒有采用儲能系統(tǒng)的住宅太陽能系統(tǒng)來創(chuàng)造收入來源，但由于特斯拉公司無法提供足夠的Powerwalls儲能系統(tǒng)而導致推遲。ProVision公司預計這些儲能系統(tǒng)安裝將延遲數(shù)月，這意味著2019年儲能部署仍然處于增長期。
他指出，PetersenDean公司在夏威夷大約85％的住宅太陽能發(fā)電設施都將部署儲能系統(tǒng)，但特斯拉公司的儲能產(chǎn)品短缺成為了該公司面臨的問題。另外，特斯拉公司首席技術官JBStraubel在該公司最近的財報電話會議上承認，儲能產(chǎn)品的供應短缺影響了用戶的太陽能+儲能項目的部署。
此外，在一段時間內，美國各地的安裝商可能面臨的最大挑戰(zhàn)是太陽能+儲能項目互連的復雜性。加州太陽能+儲能協(xié)會BradHeavner表示，大型陽能+儲能項目的互連延遲可能可能長達6至12個月，這是加州安裝商面臨的一個主要問題。
Heavner說，由于安裝商和公用事業(yè)公司之間就如何評估太陽能+儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響存在爭議，簡化互連流程可能需要一些時間。
太陽能安裝商Luminalt公司聯(lián)合創(chuàng)始人JeanineCotter說，“太陽能+儲能項目的電網(wǎng)互連需要數(shù)月時間，而不像太陽能發(fā)電系統(tǒng)的互連只需要數(shù)天時間就可以完成。”
Heavner說，1月7日發(fā)布的標準將開始緩解加利福尼亞州的項目推遲，但最終的決議可能不會很快出臺。
Rauscher說，在高滲透水平下，儲能和智能逆變器可以支持電網(wǎng)穩(wěn)定，但需要注意的是，互連和計量問題的監(jiān)管過程比較耗時。更好的解決方案是，公用事業(yè)公司開發(fā)使用數(shù)字技術的協(xié)議以獲取和驗證他們需要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
美國州際可再生能源委員會政策主任SaraBaldwin指出，美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會的新規(guī)定和電氣和電子工程師協(xié)會的標準是標志性的措施，但美國各州必須積極主動地解決互連標準問題，目前只有少數(shù)州遵守其規(guī)定。
他表示，在內華達州，公用事業(yè)公司和開發(fā)商之間最近達成的一項監(jiān)管協(xié)議表明技術審查應該基于實際運營特性。而在馬薩諸塞州，明確的互連規(guī)則是必要的，因為采用“SMART”計劃的太陽能+儲能項目的數(shù)量給互連過程帶來了很大壓力。
美國國家電網(wǎng)能源和環(huán)境政策總監(jiān)TimothyRoughan表示，“SMART”計劃并沒有要求開發(fā)商指定他們將如何使用提交申請的系統(tǒng)。由于存在這種不確定性，用戶別無選擇，只能通過對太陽能和電池儲能系統(tǒng)的最大輸出進行綜合考慮來保護系統(tǒng)。
美國州際可再生能源理事會政策主任SaraBaldwin說，“假設影響太陽能+儲能項目的總產(chǎn)出，那么審查過程將更加耗時、成本高昂，部署項目的成本也更加昂貴。”
“這些都不是無法克服的復雜問題，我們正在努力解決它們。”Roughan說。“我們已經(jīng)提出了互連協(xié)議的操作特性，可以最大限度地減少處理時間和成本，但一些開發(fā)商到目前為止還不愿意接受。”
他說，“互連是分布式能源增長的關鍵，供應商必須將其作為核心業(yè)務模式和市場增長戰(zhàn)略的一部分加以優(yōu)先考慮。如果與太陽能+儲能項目相結合，智能設備可以解決這些障礙，并幫助公用事業(yè)、客戶和提供商獲得利益。”
負載管理服務缺失
安裝商和公用事業(yè)廠商的高管認為，儲能對太陽能業(yè)務的全面影響將伴隨著智能設備的整合來管理客戶負載，
Rauscher說，“儲能是市場游戲規(guī)則的改變者，它正在成為滿足客戶需求和目標的統(tǒng)一主張。在某種程度上，人們不再關注個別技術，并開始討論如何幫助客戶管理他們的能源和成本。”
ReVision公司總裁FortunatMueller說：“電網(wǎng)邊緣的可控設備是潛在的電網(wǎng)資產(chǎn)。太陽能發(fā)電項目日趨成熟，太陽能+儲能項目需要進一步發(fā)展，而太陽能+儲能+智能設備的發(fā)展之路可以走得更遠。”
夏威夷電力公司（HECO）的Ching認為，“提供太陽能+儲能的公司應該將自己視為能源解決方案供應商，并擴大其提供的價值。”
NationalGrid公司Roughan表示，“隨著可變分布式發(fā)電在眾多系統(tǒng)中不斷滲透，負載管理服務缺失，而管理客戶負載是太陽能+儲能的成功發(fā)展方向。而那些只關注太陽能項目部署的企業(yè)將會落后于人。”
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