美國勞倫斯·伯克利國家實驗室電力市場與政策研究員Will Gorman日前發布了一份報告。他在報告中指出，能源開發商如今越來越多地為新建的可再生能源發電設施配套部署電池儲能系統，從而可以使其能夠更加穩定、提高更高價值地提供電力。

雖然部署風力發電設施和太陽能發電設施的位置是特定的，但電池儲能系統幾乎可以部署在任何地方——其中包括為現有的可再生能源發電設施配套部署電池儲能系統，并且可以提高更大價值。

勞倫斯·伯克利國家實驗室的研究團隊想知道哪種部署方法更具價值——是將電池儲能系統與可再生能源發電設施共址部署，還是將電池儲能系統獨立部署在可以為電網提供最大價值的地方？

可再生能源發電設施+儲能系統

太陽能和風能的快速增長對電網穩定運營以及按時間和地點劃分的批發電力市場價值產生越來越大的影響。加州由于部署大量太陽能發電設施而導致的“鴨子曲線”就是最突出的一個例子，這是因為太陽能發電設施電力供應在白天占主導地位，但隨著太陽下山而逐漸消失。

能源開發商通常在其太陽能發電設施中配套部署電池儲能系統，以將其多余的電力轉移到傍晚，以期在“鴨子曲線”期間提供電力獲得更高的價值。風力發電設施也可以使用電池儲能系統來平滑電力輸出，并避免電網擁塞。

在許多情況下，電池儲能系統通常與可再生能源發電設施配套部署并集成到混合能源發電設施中。風力發電設施和太陽能發電設施的選址都會充分利用強風和陽光等氣候條件，并擁有充足的土地和良好的電網連接。但是電池儲能系統幾乎可以部署在任何地方，可以為當地電網提供附加值，例如提供電壓支持、緩解擁塞、電網彈性等電力服務。通過正確的控制，它們還可以為電力系統提供更多好處，例如提高容量和負載跟蹤。

那么應該在哪里部署電池儲能系統以提供更大價值？能源開發商如何做出決定？可再生能源發電設施與電池儲能系統混合部署是否比獨立部署的電池儲能系統提供更多的價值？

混合部署和獨立部署的價值差異

Gorman利用美國7家主要獨立系統運營商（ISO）在2012～2019年的批發電力市場價格進行了一項研究，將可再生能源發電設施和儲能項目混合部署的市場價值與可再生能源發電設施和電池儲能系統獨立部署的市場價值進行了比較。

這項研究發現，根據年份和地區的不同，以風力發電設施或太陽能發電設施50%的裝機容量部署的4小時電池儲能系統為例，其價值可以提高3～22美元/MWh，平均價值為10美元/MWh。而在加州（15美元/MWh）的太陽能利用率最高，太陽能發電設施和儲能項目混合部署的項目增加的價值隨著太陽能發電發電量的增加而提高。

但更高的價值來自于將相同的電池儲能系統獨立部署在可以獲得電網更高價值的地點。這一策略在幾乎所有市場和年份都比可再生能源發電設施和電池儲能系統混合部署的項目的價值更高，其價值可以提高3～50美元/MWh，平均價值為12.5/MWh。最高價值出現在儲能部署受限區域（如紐約長島），而在一些年份，德克薩斯州則出現了較低價值。


可再生能源發電設施和電池儲能系統的混合部署和獨立部署的價值比較（每個點表示給定地區和年份中特定節點位置的價值。虛線上方的點表示獨立部署項目的價值較高；虛線下方的點表示混合部署項目的價值較高）

通過采用多種策略，可以降低混合部署項目的價值損失，例如通過在低價時段采用電網的電力為電池儲能系統充電；或者調整互連容量，使可再生能源發電設施和電池儲能系統可以同時向電網供電。

混合部署和單獨部署的成本差異

研究表明，將可生再能源發電設施與儲能系統單獨部署通常會帶來更高的價值，但也可能帶來更高的成本，因為項目開發商將需要多個站點和電網互連，并且無法節省建設成本。雖然這項研究并未深入探討可再生能源發電設施和電池儲能系統的混合部署和獨立部署之間的成本差異，但粗略估算發現，使用單獨部署可經節省約15美元/ MWh的成本。


可以通過多種策略激勵可再生能源發電設施和電池儲能系統的混合部署，而混合部署可以節省一些成本并提供激勵措施。

如果電池儲能系統由可再生能拳發電設施直接充電，則可再生能源發電獲得的聯邦稅收抵免也可以適用于電池儲能系統。其稅收抵免額高達10美元/ MWh，可以讓可再生能源發合電設施和電池儲能系統混合部署項目對于能源開發商更具吸引力。

市場選擇

能源開發商越來越多地為其可再生能源發電設施（尤其是太陽能發電設施）配套部署電池儲能系統。到2020年底，美國34%的太陽能發電設施和6%的風力發電發電設施都配套部署電池儲能系統。

在美國西部地區，70％～90％的已經規劃或正在部署的太陽能發電設施都配套部署了電池儲能系統，其中包括加州幾乎所有的電網規模的太陽能發電設施。而加州近三分之二的電池儲能系統都與太陽能發電設施配套部署，而不是潛在價值較高的地區。在其他地區，這一比例通常不到40%。


截至2020年，美國擬議部署的太陽能發電設施和風力發電設施與電池儲能系統的百分比，以及與風力發電設施和太陽能發電設施混合部署的電池儲能系統的百分比

隨著能拳開發商和政策制定者繼續尋求部署可再生能源發電設施和電池儲能系統的最佳方法，因此對成本和價值的考慮非常重要。但是，其相對收益和成本節省可能會因為市場、時間和其他因素而有所不同。