电池储能体系怎么支撑未来几十年可再生能源开展？

2月10日，法国总统伊曼纽尔·马克龙在法国东部城市贝尔福宣告了到2050年法国动力职业开展愿景。

他重申，法国期望在核电供给的根本负荷基础上大规模开发可再生动力。从其发布开展愿景以来，核电的复兴已成为法国头条新闻。马克龙宣称，它们是以盈余和竞赛的方法满意法国当时的动力需求的仅有手法。到2050年，法国太阳能发电装机容量应该添加10倍以上，将超越100GW；而陆上风力发电的装机容量需求翻倍，到达37GW。跟着法国方案在同一时期开发和建造40GW海上风力发电设备，将会完成真实的腾飞。

现实标明，间歇性可再生动力将不可避免地渗透到欧洲电力结构中，这对电网的稳定性构成了越来越大的应战。

俄乌抵触以及对俄罗斯施行制裁只会愈加着重欧洲努力完成更大的动力自主权和安全性。3月8日，欧盟委员会发布了一项名为REPowerEU的方案，以中止俄罗斯的石油和天然气进口。该方案的四个准则之一是再次根据可再生动力开展。

间歇性可再生动力不可避免地渗透到欧洲电力结构中，对电网的稳定性构成了越来越大的应战。而在欧洲，可再生动力的开展速度远快于电力消费的添加。而在法国，可再生动力自从2005年至2010年以来一向没有太大添加。可再生动力的呈现比传统的可控电源要晚（例如天然气、石油和煤炭被称为“可控电源”，核电也是可控的，但因为惯性强而需求更长的时刻）：

（1）到目前为止，经过逐渐封闭可控的化石燃料发电厂，使电网能够吸收可再生动力的电力，以补偿电网容量的缺少，而电力出产的边沿本钱等于零。

（2）当并网间歇性容量体现欠安时，有必要供给可控的发电设备，与添加的电力进口一起起到缓冲的效果；考虑到这一点，天然气发电厂在正常状况下会设定发电量上限，以便能够在风力和阳光缺少的日子里供给更多的电力，然后补偿可再生动力发电的缺少。

因而，在电网上添加风力发电和太阳能发电并网首要是以献身已树立的可控发电设备为价值的。担任保证全年供需平衡的欧洲电网运营商正在应对两种状况，一是热浪和极点冬天冰冷期间电力耗费峰值的可变电力耗费，二是是可再生动力的间歇性发电方法，运用电力输出的可猜测性越来越低。

改动电力消费行为，例如定时停电和削减能耗是清楚明了的首要处理方案；但储能技能（锂离子电池储能体系或氢能设备等）应该是另一个首要挑选。每个储能技能都有自己的用例，首要由其激活速度和充电（或放电）时刻来界说。图片

在所有选项中，锂离子电池储能体系作为最老练的技能锋芒毕露，能够应对电网快速而时刻短的失衡。电网运营商能够在几秒钟内激活电池储能体系，但遭到充放电时刻的约束，一般持续时刻为一两个小时（最多四个小时）。而电池储能体系能够经过暂时存储电力或注入电力来十分快速地对这些频率上升和下降的不平衡做出反响。但是，电池储能体系相对较短的放电时刻使其不适宜应对电网长时刻的不平衡（例如季节性不平衡），而其他储能技能（例如抽水蓄能发电设备和或氢能设备）或许愈加适宜。

在法国，这些灵活性资源的开发得到了敞开新商场的支撑，以取得更多的收入。而对电价猜测标明，锂离子电池储能体系不太或许仅根据现货商场上的生意套利战略获利。在这样的战略中，储能体系在电价低时购买和贮存电力，然后在电价上涨时将其出售并注入电网，例如峰值电力需求期间。

在法国，有两个代替商场能够进步储能体系的盈余才能：容量商场和频率调理商场。在任何时刻点，储能体系都能够在现货商场上进行套利，也能够在这些商场中运作——不管对电池储能体系来说都有利可图。

（1）在容量商场下，储能体系运营者许诺在一年内涵用电顶峰日彻底遵从电网体系的操作指令。因而，储能体系运营者发现无法在这些日子里进行套利或频率调理。这些服务的时刻每年不能超越25天。图片

（2）频率调理商场由一次性许诺组成的，即在一年中的任何一天的特定时刻段内遵从电网体系的操作指令（频率遏止服务的持续时刻为四个小时，主动频率康复储藏服务的持续时刻为1小时）。相关收入经过办理平台上的拍卖体系确认。因而，现已许诺进入容量商场的储能体系能够在供给这些服务的时刻之外进行投标。在2021年1月至2022年2月期间，频率遏止服务的价格改变很大，4小时的可用性从100欧元/MW到1,600欧元/MW不等。

除了这些现有商场之外，法国商场运营的储能体系收入来历也呈多元化趋势。即将在欧洲向储能财物类别（PICASSO项目）敞开二级储藏和可再生动力在开发的实验性灵活性投标都是很好的比如。

关于原有动力基础设备财物类别而言，这些新商场依然十分不稳定且难以解读。与经过购电协议（一般以预先商定的固定价格）取得酬劳的可再生电力项目不同，法国的储能体系面对严重商场危险：灵活性服务的定价体系源于供需平衡的根本原理。不管是经过现货商场运营，仍是经过参加定时投标，这些财物的不同营业额来历本质上是不稳定的，从长远来看难以猜测。

这种波动性极大地按捺了法国动力转型长时刻贷款者对储能财物类别的金消融，这些严重商场危险使其出资热潮得以降温。2019年，法国输电体系运营商RTE公司经过其初次长时刻投标(AOLT)为该问题带来了处理方案。这些投标经过保证中标项目七年的固定价格，为容量商场供给了可猜测性。虽然是朝着正确方向迈出的一步，但这些新投标的引进只要部分满意了贷方对可猜测性的需求。容量商场供给的收入很少超越锂离子储能体系总收入额的25%。

想要在锂离子储能商场快速定位的开发商因而被逼做出强有力的挑选：有些人信任大型固定储能模型的相关性。例如连接到电网的电池储能体系能够在上述不同的灵活性商场中取得收入。在大多数状况下，这些储能财物的资金彻底来自承当悉数危险的开发商。从长远来看，这些储能财物有或许从债款再融资中获益。

其他厂商或许出资可再生动力+储能项目，将他们的可再生动力发电设备与锂离子电池相结合。这样的布置答应可再生动力依托储能体系来滑润其发电的间歇性。而这种挑选好像更适宜那些因为了解可再生动力而现已供给恰当融资的出资者。

对电网灵活性的需求现在构成了一个现实问题，而处理这个问题有多种答案。其间，锂离子电池储能体系好像最适宜保证电网结构稳定性以应对短期电网的不平衡。因为对各种灵活性商场的盈余才能缺少可见性，法国锂离子电储能职业的开展在曩昔几年好像正在放缓。跟着所触及的项目和参加者数量的添加以及各种灵活性商场的老练，电池储能职业应继续开展和构建本身，以便为第三方融资者供给适宜的结构。

各方利益好像是共同的：开发商和出资者需求找到添加的发力点，而电网运营商将下降其平衡本钱。