大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大價(jià)值來(lái)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(chǔ)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(jì)學(xué)的角度來(lái)看，部署一定份額的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)被認(rèn)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(chǔ)能開發(fā)商Fluence公司提供的電網(wǎng)規(guī)模存儲(chǔ)系統(tǒng)在某種程度上比運(yùn)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(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)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(shí)間分辨率容量擴(kuò)展模型，可以確定將大規(guī)模儲(chǔ)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(jì)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(xiàng)研究中，麻省理工學(xué)院的這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)試圖確定儲(chǔ)能系統(tǒng)可以利用的各種價(jià)值來(lái)源，以及與這些價(jià)值來(lái)源相關(guān)的各個(gè)經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)。電池儲(chǔ)能資產(chǎn)最重要的價(jià)值來(lái)源是隨后的容量延遲。在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商部署電池儲(chǔ)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(chǔ)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(yáng)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(duì)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(chǔ)能系統(tǒng)代替發(fā)電或輸電容量，這是儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值的主要來(lái)源。”

     研究人員在分析了儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體價(jià)值之后得出了這個(gè)結(jié)論。具體來(lái)說，研究小組研究了美國(guó)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(fù)荷曲線和發(fā)電數(shù)據(jù)的信息是與實(shí)際數(shù)字一致的。

     在兩個(gè)電力系統(tǒng)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值主要來(lái)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?yàn)樵谝粋€(gè)電力系統(tǒng)中安裝的儲(chǔ)能資產(chǎn)越多，其價(jià)值就越低。畢竟，眾多儲(chǔ)能系統(tǒng)將在同一電網(wǎng)中競(jìng)爭(zhēng)提供服務(wù)。

     Mallapragada說：“在實(shí)踐中，很少有直接市場(chǎng)可以將儲(chǔ)能系統(tǒng)提供的容量替代價(jià)值實(shí)現(xiàn)貨幣化。根據(jù)容量的管理設(shè)計(jì)和市場(chǎng)規(guī)則，容量市場(chǎng)可能不會(huì)為儲(chǔ)能系統(tǒng)在峰值負(fù)載期間提供的電力提供充分的補(bǔ)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(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值會(huì)增加。鋰離子電池的當(dāng)前價(jià)格決定了具有成本效益的儲(chǔ)能容量只能滿足峰值電力需求的4％。行業(yè)預(yù)測(cè)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(chǎng)景中，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以經(jīng)濟(jì)高效地滿足峰值電力需求的16％。

     報(bào)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(lái)越多的儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)附加的價(jià)值也在穩(wěn)步下降。這造成了電池成本下降和價(jià)值下降之間的競(jìng)爭(zhēng)，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(chǔ)能系統(tǒng)將與天然氣發(fā)電廠直接開展競(jìng)爭(zhēng)。但部署的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)1MW裝機(jī)容量并不替代天然氣發(fā)電廠的1MW裝機(jī)容量。其原因是，與大多數(shù)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相比，天然氣發(fā)電廠運(yùn)行的時(shí)間更長(zhǎng)。而電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)放電時(shí)間越長(zhǎng)，它們的價(jià)值就越高，盡管有時(shí)附加值不足以補(bǔ)償增加的部署成本。

     Jenkins解釋說：“被電池儲(chǔ)能系統(tǒng)替代的天然氣發(fā)電廠只能運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)，每年運(yùn)行一到兩次。如果這座天然氣發(fā)電廠可能會(huì)連續(xù)運(yùn)行12到16個(gè)小時(shí)，這就需要為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)部署更多的電池才能可靠地提供電力。”

     儲(chǔ)能系統(tǒng)創(chuàng)造了附加價(jià)值，因?yàn)樗闺娋W(wǎng)運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)商減少其天然氣發(fā)電廠的啟動(dòng)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(chǔ)能系統(tǒng)可以獲得更多的價(jià)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(jià)值來(lái)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(yáng)能發(fā)電變得更便宜，這仍然適用。Mallapragada解釋說，“由于儲(chǔ)能系統(tǒng)的大部分價(jià)值來(lái)自容量延遲，在這項(xiàng)研究中，我預(yù)計(jì)風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的價(jià)格越便宜，儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值就會(huì)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(chǔ)能價(jià)值的因素可能為儲(chǔ)能系統(tǒng)帶來(lái)更高的價(jià)值。”

文章來(lái)源：北極星儲(chǔ)能網(wǎng)