如今，電池儲能系統的部署正在加快步伐，但在能源監管政策和融資解決方案對其適應之前，儲能系統可能很難充分發揮其潛力。

傳統上，電池儲能系統被視為發電組合的一種補充，為可再生能源發電的間歇性問題提供解決方案，并避免可能成本高昂的電網升級或改造。盡管其技術已經相對成熟并得到更多的部署，但需要更多的改進帶來新的機遇。

當前面臨的挑戰

電力監管機構以及整個電力市場一直在努力解決如何在發電和供電或作為輸電/配電網絡的一部分對電池儲能系統進行分類的最佳方法。在大多數國家和地區，電池儲能系統被視為一種在發電中斷（例如風力不足停止發電）或供電中斷時采用的一種發電形式，是一種彌補電力中斷間隙的備用選項。

如果了解一下政府部門對可再生能源的傳統支持，電池儲能系統并沒有獲得上網電價（FiT）這樣的激勵措施。這部分是由于與其可再生能源發電以及儲能技術相關的成本相對較高。傳統的上網電價（FiT）模型也無法為穩定電網服務或為電網提供集成和響應效率服務的電池儲能系統提供激勵。

迄今為止，電池儲能系統一直難以吸引傳統的項目融資提供商的投資，主要原因是未能實現穩定的收入來源。

改進技術，降低價格，增加部署

而能源行業其他方面的研發和市場發展也顯著促進了電池儲能技術的市場和技術的發展，提高了效率，有效地降低了成本。

例如，美國能源和電動汽車廠商特斯拉公司利用其在生產電動汽車電池產品的豐富經驗，提供了家用電池儲能產品Powerwall系統。而其他非傳統行業增加部署也是行業一個特點：瑞典家具零售商宜家公司提供價格相對低廉的的家用電池儲能產品，通常與太陽能發電設施配套使用。

近年來，電池價格大幅下降。其中部分原因是一些電動車輛生產商實現了規模經濟。行業專家預測，到2020年鋰離子電池的成本約為每千瓦時100美元，遠低于20世紀90年代初的10,000美元。


圖1 預計到2020年，鋰離子電池每千瓦時的成本為100美元

目前全球安裝的年均電池容量為131GWh，彭博社預計，到2021年，電池制造能力將增長至每年400GWh，到2050年，新增電池產能1291 GWh。一些評論員表示，印度可能將成為一個重要的生產制造中心。


圖2 2014-2023年全球電池儲能系統容量

發展機會

如今，電池儲能系統不再認為只是發電設施的一種附加組件。而隨著技術進步，意味著電池儲能系統有機會重新考慮其分類作為發電產品，預示著電池儲能系統進入發展的新時代。

然而目前面臨的一個問題是，試圖將顛覆性技術轉變為傳統分類可能會阻礙投資，此外一些不適當或無益的經濟信號對其進一步的創新和發展造成障礙。

容量市場

電池儲能系統并不適用于上網電價（FiT）模型，雖然可以使用其他經濟支持機制，但這些模型并不能真正適合或者為電池儲能系統提供適當的補償。

例如，英國允許電池儲能系統參與電網容量機制，在最新一輪拍賣中采用裝機容量為150MW的電池儲能系統。但它仍然只占電網合同容量的很少一部分，僅占總容量的0.3％。而英國容量市場系統已經進行了一些變革，提高了電池儲能供應商積極性，鼓勵長時電池儲能系統進入市場。

特斯拉公司表示，其在南澳大利亞州部署的100MW Powerpack儲能項目已經為澳大利亞能源市場運營商降低了90％的容量成本，但與競爭對手相比，現有的容量機制未能為Powerpack儲能項目的快速響應提供激勵。

除了提供直接支持外，其他來自容量市場監管的投資驅動因素間接推廣了用戶側電池儲能解決方案的部署。而對未能為選定的容量和平衡市場參與者采取懲罰措施，可以鼓勵更多傳統發電運營商使用大規模集成電池儲能系統。

位于英國北約克郡的采用生物質和煤炭發電的德拉克斯發電站宣布，計劃安裝兩個裝機容量為100MW的電池儲能設施，與其擬建的3.6GW的燃氣發電設施配套使用。Equinor公司和Masda公司部署了1MW的電池儲能系統，并連接到30MW的Hywind Scotland浮動海上風力發電場，作為提高風力發電設施運營和成本效率的一種手段。

輔助服務

電池儲能系統提供商可以為電網運營商提供一系列輔助服務，其中包括頻率響應服務和平衡服務。例如，德國的價格控制儲備（PCR）市場允許電池儲能運營商參與市場拍賣，以提供處理0.01Hz或更高的電網頻率偏差的容量。

然而，價格控制儲備（PCR）市場競爭非常激烈，所需的30秒響應時間意味著電池儲能系統供應商將與天然氣發電廠進行競爭，盡管鋰離子電池的響應時間為幾毫秒。因此，價格控制儲備（PCR）市無法為電池儲能系統帶來的響應時間的改進提供激勵，但最終可以使頻率和電網管理更加有效。

頻繁的不平衡會導致電網頻率偏離。電池儲能系統能夠以特定的充電水平進行部署，以使電網交流頻率保持在公差范圍內。為了充分利用電池儲能系統可以提供的電網管理優勢，采用的一種替代方法是將電池儲能系統歸類為電網系統中。

電池和儲能技術模糊了電網服務和電網本身之間的傳統界限。許多國家和地區的分拆要求阻止輸電系統運營商(TSO)和配電系統運營商(DSO)擁有和運營電力資產。

重新分類

將電池儲能系統構成電網和配電網絡的一部分，而不是歸類為發電設施，采用這種方法可能有助于將這些服務的成本納入為電網使用而征收的成本。

項目融資

容量和輔助服務的收入是需求驅動的，使由于處在電力高峰難以建模。這些收入缺乏通常用于傳統償債目的的穩定流量，因此，這證明電池儲能系統的融資是有問題的。

在英國，新技術的容量市場協議可以延長12至15年，但可能僅涵蓋電力設施資本成本的一小部分。電池儲能系統的成本相對昂貴，而電網服務收入取決于需求。德國通過價格控制儲備（PCR）機制提供合同，但這些合同無法為電池儲能系統帶來的價值提供激勵。這兩種模型都對技術的改進提出了挑戰，以呈現對投資方具有吸引力的商業案例。

但是一些項目在吸引投資方面取得了成功。AES公司已經從南加州的一家電池儲能公司獲得1.4GW的融資（無追索權），其融資是擔保票據、優先債務和股權的混合體。這個項目的收入來自南加州愛迪生公司的電力購買協議（PPA），以換取每月固定的容量費用。

這個購電協議包括100MW的4小時電池儲能系統專用的電力購買協議（PPA），這將會為項目融資投資者提供途徑。

同樣，Santander公司宣布其希望成為歐洲這個快速發展的領域的領導者，向英國一家電池儲能產品供應商提供2850萬英鎊的資金，計劃部署裝機容量為100MW的電池儲能系統提供資金。

圖3 2016-2030年全球電池儲能系統發展展望

微電網和專業消費

電池儲能系統的核心增長機會之一在于微觀層面。隨著精明的消費者尋求更多與獨立于公用事業提供商的廠商合作，這促進了微型發電設施之間的點對點電力交易。

區塊鏈技術也促進了微電網的交易，英國首個區塊鏈能源交易于2018年4月在倫敦的住宅區進行，將提供電池儲能服務以換取小額固定費用或按每次使用充電模式來連接微電網，以進一步提高能量愿望、平滑峰值和電力不平衡，這對于這種規模的系統可能是顛覆性的。

圖4 “綠色融資”的興起為電池儲能項目的未來融資提供進一步的發展潛力

監管規則必須趕上技術的發展

如今，電池技術和電池儲能系統得到不斷發展和進步，但目前其增長主要受電動汽車需求的推動。如果電池儲能系統能夠改善電力市場，那么電池儲能系統的監管處理和財務回報將需要不斷發展和改進。電池儲能系統不僅需要作為發電備份或輔助電網服務，還需要作為一種資源，可以在管理良好的動態市場和電網中為各種設施提供服務。