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研究认为太阳能+储能项目具成本效益

2020-01-17 09:42:45 中国储能网

美国市场研究机构落基山研究所(RMI)的分析师Ryan Shea和Madeline Tyson日前对商业客户在支付需求费用和使用时间费率需要考虑投资太阳能+储能项目的原因进行了阐述,而这些是微电网中常用的技术。

落基山研究所(RMI)最近发布的一份调查报告表明,目前的电池储能系统成本不到10年前的五分之一。这使得电池储能系统在更加广泛的部署中变得经济高效,例如平衡电网、减少客户需求高峰,以及提供备用电源。特别是,对于那些高需求费用(通常高于每千瓦10~15美元)或使用时间费率(TOU)的大型商业和工业用户,而部署的用户侧太阳能+储能系统通常可以节省电力成本。

落基山研究所(RMI)的分析表明,这些投资在美国亚利桑那州、北卡罗来纳州、俄亥俄州和南卡罗莱纳州等地的投资回收期不到8年,这仅仅是基于减少高峰需求和改变使用时间费率(TOU)。用户侧电池储能系统也可以提供其他服务,但没有对这些数值进行建模。

不仅仅是节省电力账单

尽管太阳能+储能项目在诸如加利福尼亚州和纽约州这些提供激励措施的州获得了一些市场份额,但目前在其他地区也获得竞争力。为了评估其成本效益,落基山研究所(RMI)为典型的商业客户建模了最佳电池储能系统容量,并与装机容量为50~200kW太阳能发电系统配套使用,其典型峰值每月平均负载约为300kW,年发电量为900MWh,折合为每年约15万美元。

落基山研究所(RMI)在美国四个地点运行其研究模型,其中包括北卡罗来纳州新伯尔尼、俄亥俄州皮奎市、亚利桑那州布尔黑德市,以及南卡罗来纳州查尔斯顿,这些项目基于地域多样性,既没有明显的政治支持,也没有对太阳能+储能项目部署的阻碍,而且通常没有很高的需求量。落基山研究所(RMI)使用了美国国家可再生能源实验室(NREL)的REopt Lite在线工具来量化太阳能+储能项目为客户节省的成本。还研究了但未量化其他社会价值,例如弹性和减少碳排放量。

北卡罗来纳州新伯尔尼

北卡罗来纳州的太阳能发电人均装机量居美国第四位,商业电价名列第五,太阳能发电资源在平均水平,可再生能源投资组合标准(RPS)相对薄弱,该标准要求公用事业部门提供12.5%的能源。公用事业公司的12.5%的电能来自可再生能源。

在像新伯尔尼这样的城市中,商业需求收费高(高于25美元/千瓦),加上使用时间费率(TOU)结构,太阳能+储能项目可能是一项非常诱人的经济投资。其简单的投资回报期只有六年,甚至比独立部署的太阳能发电设施的回报期还少。对于北卡罗来纳州一个典型的中型商业客户来说,每年将节省15.5万美元。

太阳能+储能项目的投资还可以帮助北卡罗来纳州新伯尔尼市适应和应对气候变化。自1950年以来,新伯尔尼市遭受了24次飓风和严重风暴,其中近一半风暴发生在过去10年。而在未来发生的灾难中,具有弹性的太阳能+储能系统可以提供备用电源。

此外,由公用事业公司控制和调度的太阳能+储能系统也可以取代计划建设的峰值天然气发电厂,特别是作为“清洁能源组合”的一部分,该组合还包括能源效率和需求侧的灵活性措施。因此,太阳能+储能项目可以取代北卡罗来纳州在未来五年计划建设的422MW天然气发电厂中的一部分,并帮助纳税人避免因搁浅的成本而带来的相关风险。

俄亥俄州皮奎市

俄亥俄州的人均太阳能装机容量在美国排名最低,太阳能发电资源低于平均水平,电力相对便宜,其政策并不友好,例如俄亥俄州议会将2026年本来就很低的可再生能源投资组合标准(RPS )降低至12.5%。部署电池储能系统可以在推动太阳能产业的发展方面发挥重要作用,因为它可以提高太阳能的成本效益。

在皮奎市,商业需求收费很高(每千瓦16美元),与典型的独立部署的太阳能发电设施的14年投资回收期相比,对太阳能+储能项目的投资可以在不到8年的时间内收回投资。对于俄亥俄州的典型中型商业客户来说,每年将节省10.5万美元。

与北卡罗来纳州一样,太阳能+储能项目投资也代表着一个重大的减排机会。俄亥俄州在计划的天然气发电量方面仅次于宾夕法尼亚州和德克萨斯州,预计未来5年将新增2250MW的发电量。展示太阳能+储能项目的成本效益,可能在将投资从新的天然气发电厂转移到清洁能源投资组合中发挥重要作用。

此外,在电力中断期间,关键设施使用的太阳能+储能项目可以作为一种弹性资源。皮奎镇自1950年以来经历了12次自然灾难,其中包括2019年5月袭击小镇南部的EF4龙卷风。这导致5万多居民遭遇停电。

亚利桑那州布尔黑德市

尽管亚利桑那州在净计量方面经历了一些激烈的市场竞争,到2025年,该州可再生能源投资组合标准(RPS)相当低,只有15%,但在太阳能人均装机容量方面,它与加利福尼亚州和内华达州几乎不相上下。这在很大程度上是由于该州拥有美国最好的太阳能资源。

电池储能系统的部署也正在迅速变得经济,特别是对于像布尔黑德市这样的城市中的居民来说,其商业需求收费高(每千瓦15美元)加上使用时间费率(TOU)结构。对于这些客户来说,太阳能+储能系统将在不到7年的时间内收回投资。对于亚利桑那州的典型中型商业客户来说,每年将节省12万美元的电费。

亚利桑那州已准备好成为美国储能领域的领导者。其公用事业监管机构亚利桑那公司委员会最近暂停了天然气发电厂的建设,强调了电池储能系统在平衡电网与大量可再生能源之间的重要性。

气候变化也是亚利桑那州积极部署可再生能源的一个关键因素,亚利桑那州最近经历了森林火灾和高温干旱。自1950年以来,布尔黑德市就经历了13次严重的自然灾难,其中包括2013年和2015年发生的森林火灾。与其他城市一样,人们感受到了气候变化的不良影响,而部署具有弹性的太阳能+存储系统可以减轻电网中断带来的一些影响。

南卡罗来纳州查尔斯顿

尽管南卡罗来纳州比北卡罗来纳州拥有更好的太阳能资源和更高的电价,但不友好的太阳能政策导致该州的人均太阳能装机量不到北卡罗来纳州的三分之一。这包括到2021年不到2%的可再生能源投资组合标准(RPS),以及南卡罗来纳州公共服务委员会为太阳能发电项目设定了异常低的费率。

尽管受到监管机构的不利影响,但在查尔斯顿这样的城市,太阳能+储能系统可以在不到7年的时间内收回投资,这要受到海岸电力合作社的高需求费用(大于16美元/千瓦)和使用时间费率(TOU)结构的限制。对于南卡罗来纳州的典型中型商业客户来说,每年节省的电费为15万美元。

与北卡罗来纳州的新伯尔尼市类似,自1950年以来,查尔斯顿经历了17次飓风和强风暴造成的灾难,包括最近6年中的12起风暴。具有弹性的太阳能+储能系统可以帮助查尔斯顿应对这些日益频繁的自然灾害的影响。而且,随着该州核电发电的持续衰退,耗资数十亿美元的太阳能+储能项目将成为南卡罗来纳州更分散、更清洁、成本更低的电力系统的关键部分。

是认真对待储能部署的时候了

如今说电池储能系统成本昂贵已经没有任何意义。对于那些没有正确评估诸多好处的地方,特别是那些商业需求费用或使用时间费率(TOU)较高的地方,太阳能+储能项目可能是一个被错过的重大投资机会。

各个城市可以通过制定电池储能系统的目标、政策、选址和安全指南,在帮助建立行业方面发挥独特的作用。纽约市开发了有用的工具,并迈出了重要的第一步,而其他城市可以使用这些工具来开发这些地区的最佳实践。

除城市之外,企业和能源客户还应带头评估其住宅太阳能+储能项目,以评估直接节省的电费账单以及他们适应和减轻气候变化影响的能力。总而言之,这些客户的购买力有助于显著推动电池储能系统的部署,并成为向更加清洁电网转型的重要推动力。

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