調研機構IHS Markit公司分析師George Hilton在一份最新發(fā)布的調查報告中指出，煤炭發(fā)電作為一種廉價可靠且廣為人知的能源技術，一個多世紀以來為傳統(tǒng)發(fā)電奠定了堅實基礎。鑒于全球為減少碳排放所作出的努力，燃煤發(fā)電廠的退役將從根本上改變能源格局，并可能留下巨大的容量空白，因此需要部署大量儲能系統(tǒng)進行補充。

IHS Markit公司在其主題為“多種能源技術緩解案例方案”的報告中預測，到2030年，全球每年退役的燃煤發(fā)電廠發(fā)電量至少45GW以上，2020～2030年總計將退役505GW。

在西班牙，燃煤發(fā)電廠的裝機容量將從2019年的近10GW下降到2030年的不到1GW。為此，在西班牙運營13.7GW熱電廠的公用事廠商Endesa公司日前宣布，計劃部署總裝機容量為1.7G的太陽能、風能和儲能設施以取代該公司一座1.1GW燃煤發(fā)電廠。其中，電池儲能系統(tǒng)裝機容量為160MW。

發(fā)布的這一公告似乎是運營和投資實踐方面的一個步驟性改變，有利于部署綠色能源技術，但這種替代不太可能成為現(xiàn)實。很可能取而代之的是混合發(fā)電資產（即天然氣發(fā)電廠、太陽能發(fā)電和風力發(fā)電組合）填補燃煤發(fā)電廠留下的容量空白。間歇性可再生能源即使與儲能系統(tǒng)結合使用，也難以在2030年之前以合理的成本提供燃煤發(fā)電提供的可靠性和可利用性。

但是在未來10年，儲能行業(yè)的關鍵問題是隨著燃煤發(fā)電廠的逐步淘汰，儲能技術能夠提供哪些功能？

燃煤發(fā)電廠在電網運營中起到三個關鍵作用：首先，作為基本負荷發(fā)電資產，可以穩(wěn)定電網運營，因為具有非常高的可用性水平。其次，在冬季能夠保證電力需求峰值期間的電力供應。最后，燃煤發(fā)電在穩(wěn)定批發(fā)和平衡電力市場價格方面發(fā)揮了重要作用，因為它具有持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電特性。

這些功能中的每一項都可以通過聯(lián)合循環(huán)燃氣發(fā)電機輕松有效地實現(xiàn)，并且成本低，碳排放量也較低。然而由于更加關注清潔能源發(fā)電問題，因此審慎的做法是研究如何在儲能系統(tǒng)的幫助下通過可再生能源發(fā)電來滿足這一需求。

儲能系統(tǒng)受到的限制

由于受到天氣條件的限制，間歇性可再生能源在某些時間是不可用的。盡管可以通過部署能系統(tǒng)來改善這一點，但其可用性仍然受到儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)的限制。這是因為儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)管理策略的限制或長期缺乏相關可再生能源產生的能量。在裝機容量足夠大的情況下，儲能系統(tǒng)可以使可再生資源具有可調度性。然而，實現(xiàn)這一目標所需的持續(xù)放電時間（8小時以上）以及與其配套部署的可再生能源發(fā)電設施的可能規(guī)模過大，這將使其成本顯著高于天然氣發(fā)電設施。基于短時儲能技術和成本的限制，這使得儲能系統(tǒng)不可能實現(xiàn)長時儲能。然而，共址部署的儲能系統(tǒng)可能發(fā)揮越來越大的作用，尤其是隨著可再生能源滲透水平的提高。隨著燃煤發(fā)電廠的退役，這很可能成為儲能部署的主導因素。

為了提供更多的容量，儲能系統(tǒng)成為一種競爭性的解決方案。電池儲能系統(tǒng)在全球各地的容量市場上取得了成功，特別是在美國、英國和法國。持續(xù)放電時間為一到四個小時的儲能系統(tǒng)在滿足峰值電力需求方面發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著可再生能源滲透率的提高，這些市場的規(guī)模和重要性以及儲能部署的機會將大幅增加。在必須保證足夠的發(fā)電量以確保電力供應安全時，這將導致儲能系統(tǒng)成為一項關鍵技術。

隨著燃煤發(fā)電廠的退役，以及可再生能源發(fā)電比例的不斷提高，批發(fā)能源價格將變得更加不穩(wěn)定，這為儲能系統(tǒng)參與電力批發(fā)套利和電網平衡創(chuàng)造了越來越多的機會。這尤其可能出現(xiàn)在未來幾年太陽能發(fā)電普及率很高的市場中，因為太陽能的發(fā)電特性是可以預測的，并且與傳統(tǒng)的能源需求狀況不太吻合。澳大利亞和英國的現(xiàn)有儲能項目正在通過市場交易，成功地擺脫了只依靠合同規(guī)定提供輔助服務以獲得收入的局面。在美國加利福尼亞州，批發(fā)收入流在儲能資產收入中所占的份額越來越大。

技術轉移

儲能系統(tǒng)和可再生能源發(fā)電設施的結合能夠實施燃煤發(fā)電的所有關鍵功能。它能夠平衡批發(fā)市場，并在一定程度上通過提供峰值容量來確保電力供應。隨著可再生能源滲透率的提高，共址部署也將是儲能行業(yè)發(fā)展的一個主要機會。

如果政策制定者優(yōu)先考慮清潔能源發(fā)電，那么在全球裝機容量為505GW的燃煤發(fā)電廠退役后，儲能系統(tǒng)將成為重要的角色。這將標志著儲能技術從用于有限應用的技術類別轉移到電網技術組合的重要部分。