美国各地的太阳能加储能潜力

Recurrent Energy 储能开发负责人 Lucas Moller 讨论了美国太阳能+储能的兴起：市场从何而来，将走向何方。

未来两年计划在美国公用事业服务区部署的新太阳能光伏项目中，约有 60% 是与存储相结合的混合资源。

这相当于大约 6GW 并且一直在增长。尽管这些新增产能的大部分将集中在太阳能的主要区域市场，如加利福尼亚或亚利桑那州，但它正日益成为一种全国现象。

就上下文而言，Wood Mackenzie Power & Renewables 在最近的研究中表示，2021 年美国共有3GW 的公用事业规模储能系统上线，因此很明显，与太阳能配对的电池将成为独立电池储能系统的重要补充。补充。

Recurrent Energy 储能开发主管 Lucas Moller 表示，特别是在南加州、亚利桑那州或内华达州的西南沙漠等地区，将电池存储添加到大型太阳能中比不添加更有意义。

Moller 是我们最近为PV Tech Power撰写的专题文章的撰稿人之一，活跃在美国太阳能加储能市场（从社区和分布式规模到电网规模）的技术提供商和开发商代表分享了他们的经验和见解。

要阅读该文章，其中还包括与 IHI TerraSun、Stem Inc 和 Nexamp 人员的对话，请在此处订阅季刊（或在此处阅读网站上的摘录）。

今天，我们将与 Lucas Moller 更详细地讨论太阳能+储能市场。Recurrent Energy 的母公司加拿大太阳能公司在几周前发布的季度财务业绩中表示，它现在拥有近 27GWh 的储能项目机会，其中 15.5GWh 在北美。

这是该地区已经在建的 1,400MWh 的补充，其中很大一部分将与太阳能混合。

Recurrent 迄今为止执行的所有太阳能+储能项目都在加利福尼亚州，包括 Slate，该项目将300MW 的光伏与 140.25MW/561MWh 的电池储能配对，并于今年早些时候上线。

然而，他解释说，这可能与加州的太阳能市场比其他地方更早成熟有关，而不是加州是一个独特的异常值。Recurrent Energy 将所有太阳能项目视为潜在的储能项目，因为这就是它在加利福尼亚的项目早在 2014 年就开始开发周期的方式。

“我们将所有太阳能项目视为太阳能+储能项目，因为它与加利福尼亚有关，我想说的是，西南沙漠[一般]，不再有太阳能项目这样的事情了，”他说。

“几乎有必要为每个项目增加存储空间，以使其在经济上可行。”

“它与太阳能的穿透程度直接相关。当然，每个人的参考是鸭曲线，它从根本上推动了能量转移的价值。这为存储创造了必要性。

“但除此之外，任何上线的边际太阳能都需要有效改善正午能源的极低或有时为负的价值，因此我们不希望创建一个主要将被困在那里的新工厂如果它是独立的光伏资产，则在中午注入低价值电力。”

“对于这些市场的买家来说，无论是像亚利桑那州这样的受监管市场还是加利福尼亚州的开放市场，在每兆瓦可再生能源中，中午能源的价值都非常低，以至于你购买新工厂，你希望它与具有转变的能力，并且不会在一天中暴露于如此低的价值。”

加州确实拥有资源充足性 (RA) 合同，这导致大量持续时间为 4 小时的电池存储上线。资源充足性如何适应电池存储的商业模式？

四小时的电池存储，让您在加州市场获得充足的资源价值。在西方互连的一些受监管市场中，它也是一个类似的概念。

这意味着负载服务实体，无论是投资者拥有的公用事业 (IOU)、社区选择聚合器 (CCA) 等，他们都需要提供一定数量的资源充足性来满足其负载以及 15% 的计划储备保证金 – 17.5%。

这意味着今天的许多存储项目——主要是独立的，但也非常适用于太阳能发电厂的改造——实际上主要是由[弹性]的价值与能源转移价值相结合的。

看到太阳能光伏被监管视为一种容量资源，这是一个相当大的进步，不是吗？

当然。我会说，在中午需求量很大的地方，太阳能确实提供了容量价值。问题在于，当太阳能发电资源超过中午需求或几乎超过中午需求时，该容量资源的有效价值就会下降。

因此，当您添加存储时，它不再是静态容量资源，而是变成动态容量资源以适应不断变化的峰值。

有趣的是，RA 可以覆盖 4 小时续航时间的电池存储，这一直被认为是锂离子电池储能系统 (BESS) 技术在成本效益方面的上限。然而，我们已经开始看到通过清洁能源供应合同在加州开展六个甚至八小时的锂电池项目。项目的选定持续时间是 RA 的函数吗？

四小时标准真的是由资源充足资格驱动的。

虽然在白天的零价能源与晚上坡道的 60 美元到 80 美元的能源之间转换 4 小时肯定是有价值的，但该市场价值并不一定能保证 4 小时的持续时间 [BESS ]。

当您查看加利福尼亚的运营数学时，从市场的角度来看，两三个小时的持续时间可能是“经济上最优的”。这又是 RA 的要求，以及您在市场外单独获得这项服务的报酬这一事实需要四个小时。

如果你去加利福尼亚以外的其他市场，有些人正在使用类似的标准，有些人正在通过有效的承载能力支持来研究更复杂的数学，这是一种关于持续时间等于容量价值的更动态的观点。

但简而言之，取决于给定市场中该容量价值的成本效益与增加一小时锂离子电池容量所需的成本，这是一个持续的问题和争论，并且当然，随着电池价格的波动——但在最近的短期内上涨——这就变成了一个问题：“即使有容量价格，什么是经济的？”

在加利福尼亚，我们将建造大量锂离子电池，甚至可能长达八小时，这部分是因为从政策角度来看，加利福尼亚已决定不增加新的燃气发电能力，而是打算依靠主要来自储能资源的新资源充足性。

就长期项目而言，Recurrent Energy 对长期储能 (LDES) 技术有多大兴趣，这可能是 8 小时或更长时间放电时间的锂离子电池的替代品？

我们肯定已经从基本技术的角度研究了长期持续时间，包括现有技术以及它如何与锂离子竞争或对抗。

优缺点都有什么？每项技术都有其细微差别。

Recurrent 所看到的——并通过最近的一些采购得到证实——锂离子电池在长达 8 小时内更经济。我认为，一旦超过 8 小时，问题可能就更多了，特别是考虑到当前的 [锂] 市场价格。

但那些液流电池和其他技术的初始规模通常成本很高。他们中的许多人确实承诺或期望在一段时间内降低成本，但在达到规模之前，它们的成本下降无法开始。

因此，在它们开始真正发展或市场开始出现多个长期项目，特别是非常长期的项目，超过八小时，这些事情将开始变得更具经济意义之前，有一点点 Catch 22 .

具体来说，我部分指的是最近向加利福尼亚其他一些开发商颁发的几个长期储能 RFP 奖项。钒氧化还原液流电池 (VRFB) 资源也获得了奖励，但总的来说，授予这些项目的 CCA发现锂离子更便宜。

最后一点是，这些不一定是为长期系统购买这些 PPA 的经济决策。它们部分受到加利福尼亚政策要​​求的推动，要求增加一定数量的长期储能。

加利福尼亚是当今太阳能+储能的主要焦点，但 Recurrent 的其他开发项目之一是 Hummingbird，这是肯塔基州的一个项目，预计将包括 200MWac 太阳能光伏和高达 200MW/800MWh 的电池储能。它的目标在线日期是到 2024 年底，但肯塔基州可能并不是人们立即认为是太阳能加储能蓬勃发展的地方。与加利福尼亚相比，那里的太阳能加储能经济有何不同？

需要明确的是，肯塔基州有很多竞争。并不是说建了很多项目，而是有很多人试图在肯塔基州建项目。

有几个原因。在太阳能方面，它实际上有相当不错的太阳，它位于 PJM 互连或其中的一部分，那里对可再生能源的需求非常大。不必过多关注 PJM 机制的杂草，但如今众所周知，该市场确实减缓了它们的互连推进过程。

因此，供应远远低于对新可再生能源的需求。不仅是太阳能，还有风力发电。这是市场驱动的，无论是可再生投资组合标准 (RPS) 和/或企业采购目标。

由于它与太阳能加存储有关，我们再次看到，规划未来，这是这些市场的机会。随着这一需求得到满足，随着时间的推移，我们将看到太阳能资源在 PJM 中的渗透率更高，再次为市场方面的存储创造这种基本价值，然后也将其作为容量资源。

PJM 在如何评估存储作为容量资源的价值方面一直在取得进展，尤其是在这四个小时左右。除了对新太阳能购电协议的纯粹需求之外，这两件事都是很好的先行指标。

您预计 Recurrent 和其他市场上的其他公司在未来几年会在美国的其他什么地方忙碌？

PJM 的太阳能需求很高，ERCOT（德克萨斯州）的太阳能需求仍然很高，ERCOT 有很多项目正在等待上线，并且现在整个行业都有各种供应链和互连时间表。

但在这些市场中，对新光伏有很多被压抑的需求。同样，其中很多是由任务驱动的企业采购驱动的。

PJM 和 ERCOT 是美国的大公司，除了加利福尼亚，这几乎是给定的，但我们看到美国几乎所有地方的需求都在增加。

尽管存在一些供应链限制，导致价格略高，即使在阳光不太充足的地区，仍需要可靠、价格一致的电力。

正如我们看到的那样，化石退休正在全国各地发生。这些可靠的低成本可再生能源可以自然替代。随着这些项目的实现和建设，我们看到存储基本上紧随其后，以帮助提供容量价值并提供能量转移价值。

最后，美国有如此多的太阳能+储能，特别是因为它有资格获得投资税收抵免 (ITC) 支持，而独立储能则不然。是否有一种感觉——也许如果 ITC 资格发生变化——独立储能和太阳能加储能可能会相互竞争市场份额？

我真的没有看到任何一种蚕食。

尤其是，独立储能在位置价值方面也存在差异。您要将独立的蓄电池放置在无法放置数百英亩光伏电池板的地方，因此对于特定区域的可靠性而言，它对电网具有不同的市场价值和不同的价值。