美国储能市场面临的规划、监管和审批挑战

在3月30日发布的一份内容广泛的研究报告中，美国政府问责局概述了美国储能市场目前面临的一些挑战，并详细介绍了促进储能系统广泛部署和使用所需的规划、监管和市场变化。

很多业内人士和行业专家对美国政府问责局的这一报告表示赞赏，但也指出其报告忽略了美国部署和应用储能系统的一些关键障碍。

加州理工学院计算、数学科学和电气工程教授Steven Low说，“无论如何，我们都需要采用越来越多的储能系统，问题在于如何低成本。”

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美国政府问责局制定了一些政策选项和实施方法，以帮助开发商解决储能部署的挑战，其中包括建立路线图，创建一套将储能系统整合到电网的通用规则和标准、贷款担保和税收抵免等激励措施，以及为研发提供资金。

而行业专家和业内人士普遍支持美国政府问责局的建议。

总部位于堪萨斯的工程、建筑和咨询机构Black&Veatch公司高级储能主管Leslie Ponder表示：“美国政府问责局列出的一些挑战是真实有效的，他们提供的政策建议也相当可靠有效。”

美国可再生能源委员会)负责监管事务的副总裁Elise Caplan在一份声明中说:“这项研究报告指出，在部署储能系统并接入电网时，仍存在与监管障碍相关的突出问题。”

然而，业内人士和行业专家表示，即使是美国政府问责局对美国储能部署需求进行了全面的审查也忽略了一些关键问题，例如部署许可。

降低价格

美国斯蒂文斯理工学院电气与计算机工程系研究电力系统运行和能源市场的吴磊（Lei Wu）教授指出，报告中指出广泛部署储能系统的主要障碍是成本。

但这种情况正在改善。根据纽约州公共服务部和咨询PA公司合作进行的一项分析，到2022年，纽约州部署零售非住宅储能系统的平均成本为567美元/kWh。行业专家指出，随着公用事业规模储能市场的成熟，其成本自然会有所下降。根据调研机构BloombergNEF公司的估计，到2030年，部署的储能系统成本将下降150美元/kWh～200美元/kWh。

吴磊说，“储能系统就像我们以前使用的任何其他类型的技术一样，当它呈指数级增长时，投资成本将持续下降，这将促进其得以广泛应用。”

制定监管标准

美国政府问责局指出的另一个主要障碍是：美国没有一套管理储能市场的标准规则。监管机构已经采取措施解决这一问题。负责监管区域输电组织和监督批发电力市场的独立系统运营商的美国联邦能源监管委员会于2018年发布了第841号命令，要求消除储能部署障碍。

美国政府问责局的工程和技术评估主任Brian Bothwell说，“ 但是，我们没有一个标准的监管机构来监督美国的整个电网。”

其报告发现，在储能部署方面，一系列有时相互冲突的储能规则可能会让公用事业公司感到迷茫：例如，加州通过可再生能源项目强制规定了储能部署目标，但其他州并没有这样做，而且各州的储能部署目标各不相同。

美国政府问责局表示，全国性的标准和将储能系统整合到电网中的明确计划，将使公用事业公司及其财务支持者有信心投资于这项新兴技术。

然而，对于美国东部、西部和德克萨斯州各自运营电网以及实施不同法规的美国来说，在全国范围内建立一套标准的储能部署规则是很困难的。加州大学伯克利分校哈斯商学院能源研究所主任、加州独立系统运营商(CISO)董事会成员Severin Borenstein表示，德州电网的运营规则比其他两个地区要宽松得多。

可再生能源间歇性发电的问题

美国政府问责局在报告中声称，依赖于可再生能源的电网必须解决风力和太阳能等可再生能源固有的间歇性发电问题。

加州理工学院的Steven Low表示，供需匹配的问题在于传统上是如何将电力从核电站、燃煤发电厂或天然气发电厂输送给客户的。

Low说，“电网运营商需要平衡电网中的所有点的供需，而我们一直在做的就是控制发电量，随着向可再生能源过渡，我们无法控制这种情况。”

约翰霍普金斯大学土木与系统工程系、电子计算机与工程系副教授Yury Dvorkin说:“可再生能源的电力在电需求峰值期间往往是不可用或不足的。消费者在下班回家后就会使用电器，而这是太阳能发电量逐渐不足的时候。”

Low和Dvorkin指出，储能系统是解决这个问题的方法之一，电池储能系统可以在可再生能源电力充足存储多余的能量。

Borenstein说，在解决可再生能源间歇性发电问题之前，监管机构和公用事业公司需要了解有关能源供应和需求的几个细节。

Borenstein说，“在这些电力需求峰值期间，电池储能系统所有者必须给独立系统运营商多少控制权?或者是否有一个惩罚机制，要求储能系统必须保持一定的充电水平?这些都是我们正在考虑的政策。”

Borenstein表示，除了部署储能系统，解决可再生能源间歇性发电问题还有其他解决方案。例如在美国各地修建输电线路，这样一些阳光充足地区的太阳能发电设施就可以为天气条件不好的其他地区供电。但建设这些电力线路耗资巨大，还需要连接全国电网。

美国政府问责局的报告指出，使问题进一步复杂化的是，储能技术发展太快，监管措施无法跟上。美国政府问责局表示，目光短浅的监管可能会限制这一新兴技术的发展。

Bothwell说，例如一些公用事业公司正在考虑将液流电池用于构建储能系统。

Bothwell说，“液流电池的工作原理与锂离子电池不同，它们比锂离子电池4小时的持续时间更长，能够长达10小时。”

他提出，但这些电池储能系统面临不同的危险。锂离子电池容易热失控导致着火，在极少数情况下还会爆炸。而液流电池具有腐蚀性和有毒成分，因此必须以不同的方式进行调节。

面临的其他挑战

专家们还表示，在美国广泛部署储能临着美国政府问责局的报告中没有概述的障碍。

Ponder说：“我认为，部署某些类型的储能系统和清洁能源的主要挑战之一是许可，而这一点没有被提及。”

她举例说，抽水蓄能设施的审批过程可能需要数年时间。这一漫长的过程挑战了各州和美国政府为国家电网增加更多可再生能源的承诺，也挑战了增加更多可再生能源的努力。

她表示，审批程序可能直接受到政策的影响。

Caplan表示，美国政府问责局报告中没有提到的另一个障碍是，电池储能系统接入电网的审批过程缓慢。

她说，“进一步部署储能系统的主要障碍之一是互连队列阻塞，阻止独立部署储能系统或混合项目连接到电网。”

Caplan援引劳伦斯伯克利国家实验室的分析称，到2022年底，美国有大量储能项目正在等待并网。

与此同时，报告中概述的一些问题的解决方案已经在制定中。

美国政府问责局表示，《削减通胀法案》包括拨款、税收抵免和贷款担保，可能会鼓励更多的公司开发和部署储能系统。

美国国会去年通过的《削减通胀法案》为包括储能在内的可再生能源项目拨款数百亿美元。该法律还包括对储能容量超过3kWh的电池储能系统独提供30%税收抵免。