2014年12月,美國加利福尼亞州最大規模的電力公司——美國Pacific Gas &Electric(PG&E)78MW的蓄電池招標項目啟動。到2015年2月底結束時,投標量達到5000MW以上,約相當于招標量的64倍。
包括PG&E在內的加利福尼亞州三大電力公司,預定2015年內合計招標采購200MW的蓄電池。今后,這三公司還預定在2016年、2018年和2020年進行招標。美國的能源儲藏用蓄電池市場似將迅速擴大。
州政府規定必須設置蓄電池
加利福尼亞州設定了2020年之前使可再生能源的售電比例達到33%的目標。該州的電力公司正以提前實現該目標的勢頭導入光伏發電等可再生能源。
但是,隨著可再生能源的大規模導入,電壓變動等對電力系統的不良影響日益顯著,因此該州要求三家民間電力公司(美國Southern California Edison(SCE)、PG&E、美國San Diego Gas & Electric(SDG&E))在2020年之前合計必須設置1325MW的能源儲藏用蓄電池。州政府對電力公司制定要求其設置蓄電池的法律在美國還是首例。
蓄電池的義務設置量按照并網的場所分為三種:(1)供電網、(2)配電網、(3)需求側。供電網和配電網設置的蓄電池就是電力系統使用的大型蓄電池。與設置在發電站和變電站的抽水蓄能電站發揮同樣的作用。就是說,將其與大規模風力電站和光伏電站等輸出不穩定的發電機并用以緩和變動,或使輸出功率保持在一定水平。
而需求側設置的蓄電池是住宅、樓宇、商業設施和工廠等設置的中型蓄電池。目的是使負載平均化、吸收緩和光伏發電等的輸出變動、錯峰、在發生災害和緊急情況時作為備用電源使用。
三大電力公司開始采購行動
電力公司采購蓄電池后,蓄電池或者歸電力公司所有,或者歸出租蓄電池的其他業者所有。從法律上來說,電力公司最多可以擁有占設置總量50%的蓄電池,剩余50%或者歸獨立運營商所有,或者租賃,或者歸電力需求方所有。
PG&E公司2014年12月實施的采購項目,為了應對峰值時的電力需求,計劃在5座變電站設置大型蓄電池,據稱所有權歸己。采購蓄電池時的條件是,可以365天每天放電2小時以上。
SCE也于2014年12月實施了16.3MW的蓄電池招標。投標分對使用(放電)量的購電協議(Power Purchase Agreement: PPA)和包含電力系統運行(輔助)服務在內的PPA協議兩種。
另外,PG&E公司2014年的義務設置量為90MW。而該公司采購78MW的蓄電池是因為,2014年之前合計已經設置了12MW的蓄電池,其中配電網為8.5MW、需求側為3.5MW。該公司采購的78MW蓄電池全部為PPA協議。到2015年2月底結束的投標結果,預計將在2015年6月底之前通知中標者。
2018年將擴大到848MW
在加利福尼亞州以外,蓄電池的采購行動也不斷擴大。例如新澤西州2014年10月公布了合計將采購300萬美元的數個小型蓄電池。這是由幾年前颶風“桑迪”引發的長時間停電的經歷,判斷需要設置備用電源的結果。
并且,同樣位于東海岸的馬薩諸塞州也于2015年5月宣布,將投資1000萬美元設置蓄電池。
美國GTM Research和美國能源儲藏協會(Energy Storage Association)的季度市場報告“美國能源儲藏監控(U.S. Energy Storage Monitor)”顯示,2015年美國的能源儲藏用蓄電池市場規模將達到220MW。較2014年的62MW大幅增長。順便一提,2015年第一季度設置了5.8MW的蓄電池。預計大部分蓄電池將在2015年下半年設置。
2015年的預測值220MW中,89%是為了應對光伏發電等造成的輸出變動和電力調整而設置在供電側的大規模蓄電池。其余11%是在為了削減電價等而轉移峰值需求的住宅、樓宇及工廠等電力需求側設置的蓄電池。
市場報告顯示,美國的能源儲藏市場(除了抽蓄發電外的蓄電池、飛輪蓄能系統及蓄熱系統等)到2018年將擴大到848MW。其中,供電側設置的大規模能源儲藏裝置將占一大半。不過,隨著2018年的臨近,住宅、樓宇及工廠等需求側設置的能源儲藏裝置將快速增長。
在美國,因2015年4月底特斯拉汽車發布了“Powerwall”和“Powerpack”兩種蓄電池,預計蓄電池市場將進一步擴大。其中,Powerwall備有7kWh和10kWh兩款產品,以住宅和樓宇等電力需求方為銷售目標。而Powerpack的容量可以在100kWh至MW級之間的廣泛范圍選擇,能夠用作供電側使用的大規模蓄電池。就是說,特斯拉汽車將在住宅和樓宇等電力需求側和電力公司等供電側的所有蓄電池領域發動攻勢。