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編者按：美國戶用儲能裝機量從2014年的2.25兆瓦時到2018年的185兆瓦時，在過去的四年里年增長率超過200%，并且該趨勢還會繼續(xù)增長。 

2019年3月，麥肯錫發(fā)布了《戶用儲能如何支持電網》。“如果電池供應商、電力公司和監(jiān)管機構可以解決商業(yè)上的、運營上的和政策上的微妙問題，戶用儲能可以讓電網成本收益更高，更可靠，適應力更強并且更安全。”

在過去的四年里，美國戶用儲能系統(tǒng)的年新增裝機容量從2014年的2.25兆瓦時（MWh）躍升至2018年的185兆瓦時。很多消費者希望家庭電力系統(tǒng)更可控、更可靠和適應性更強，而戶用儲能可以滿足這些需求。正因為如此，很多社區(qū)將會很快擁有一個未曾預料的家用儲能系統(tǒng)資源網絡。這個網絡中的家庭用戶已經購買了儲能資源，但不是每天都使用。怎樣做才能讓戶用儲能系統(tǒng)幫助本地的電力公司，從而讓電網運行地更有成本效益，更可靠，適應性更強，而且更安全？

為促進戶用儲能市場的發(fā)展，監(jiān)管部門和電力企業(yè)需要評估戶用儲能可以在什么地點以何種方式支持電網（例如在發(fā)電側發(fā)現(xiàn)容量緊張的情況），并且在進行資源和電網規(guī)劃的時候把這些評估結果考慮在內。監(jiān)管部門還需考慮對電池調峰調頻服務的費率和其他補償機制，并且思考如何把電池整合到系統(tǒng)設計中。同樣，戶用儲能網絡的運營商需要確保他們的客戶同意用電池來支持電網。運營商還需要向本地的電力企業(yè)證明這些電表后端的儲能系統(tǒng)十分可靠，即在電網發(fā)布需要支持的通知后，短時間內可以進行調度。

追蹤戶用儲能的增長

戶用儲能安裝量在美國飛速增長：在過去的四年里年增長率超過200%，而且這個趨勢還會繼續(xù)（見圖表1）。在2018年新增戶用儲能裝機甚至第一次超過了公用事業(yè)規(guī)模的儲能裝機。這說明高價值客戶選擇擁有他們自己的儲能系統(tǒng)。

圖表1 “戶用儲能的井噴式增長剛剛開始”

美國每年戶用儲能安裝量（兆瓦時）

來源：伍德麥肯茲

促進戶用儲能系統(tǒng)安裝量迅速增長的因素有：

—成本下降：2012~2017年，戶用儲能系統(tǒng)每千瓦時的成本每年下降15%以上。

—斷電風險增長：每次大規(guī)模的颶風或暴風雨降臨之后，戶用儲能的安裝速度都會顯著增加。所以在像佛羅里達和德克薩斯這樣受過暴風雨襲擊的州，戶用儲能裝機容量增長迅速。同樣地，加利福尼亞州火災易發(fā)地區(qū)的家庭開始安裝家用儲能設施，以保證電力的可靠供應。

—電費結構：有些電力公司設置了分時電價，即每天不同時段內的電價不同。安裝有電池的家庭可以利用儲能系統(tǒng)最小化最高電價時段的用電量。

—光伏加儲能的協(xié)同效益：整合安裝光伏和儲能系統(tǒng)成本更低，并且用戶可以更靈活的根據市場電價來調整用電量和發(fā)電量。以上兩個因素使光伏加儲能系統(tǒng)比單獨的儲能系統(tǒng)的成本降低了25%以上。

—購買優(yōu)惠：政府給安裝戶用儲能提供的優(yōu)惠政策很有吸引力。戶用光伏加儲能項目可以申請聯(lián)邦投資抵稅，在今年這個措施能降低系統(tǒng)30%的安裝成本。像加利福尼亞州的“自發(fā)電激勵項目”這樣的地方優(yōu)惠政策，可以為家庭投資一般的戶用儲能系統(tǒng)節(jié)省1600~2500美元。

—電網服務補償。最近一些地方電力公司開始設立項目，即在電力需求尖峰時刻，公司向擁有戶用儲能的家庭從電池向電網輸電付費。相應地，這些用戶將得到補償，比如從電費單上扣除部分金額。馬薩諸塞州、羅德島州和費蒙特州推行了上述“用你自己的電池”的項目。

戶用儲能系統(tǒng)已經對超過20%的美國家庭有吸引力。隨著制造商削減戶用儲能電池的生產成本，安裝公司利用學習效應和規(guī)模效應削減安裝成本，這個市場會繼續(xù)大幅擴張。我們預計 到2023年戶用儲能的年安裝量可能會超過2900兆瓦時。

越多的戶用儲能資源與電網相連，他們并入電網就能創(chuàng)造更多的價值。所以幾個州正在實驗針對戶用儲能并網的項目。馬薩諸塞州和紐約州在推行一個“清潔調峰”的政策。該政策鼓勵使用家庭儲能來滿足電力尖峰負荷，而不鼓勵使用備用的火電廠。從2020年開始，加利福尼亞州決心要求本州新建住宅安裝光伏系統(tǒng)，并鼓勵建筑商安裝電池儲能系統(tǒng)。這個政策是根據加州建筑能效標準第24條的修訂版制定的。

電力公司自己也在嘗試如何促進戶用儲能發(fā)展。英國國家電網公司（National Grid）為參與其“用你的電池”項目的客戶予以經濟上的優(yōu)惠。Liberty Utilities最近開展了一個試點項目：該公司給用戶安裝家用儲能系統(tǒng)，并每月向用戶收取小額費用。這些系統(tǒng)為該公司提供了備用的電力資源。獨立系統(tǒng)調度機構新英格蘭（ISO New England）與專注于家用光伏和能源服務的公司Sunrun簽訂合同，約定后者將開發(fā)一定數量的戶用光伏加儲能系統(tǒng)，以增加前者在容量市場（capacity market）的資源。

展望未來：從戶用儲能挖掘更多的價值

隨著戶用儲能裝機容量基數的增加，這些儲能資產會分布的更密集并發(fā)揮規(guī)模效應，以通過下述方式提供有價值的電網服務：

—減少本地電網尖峰負荷，并優(yōu)化每戶的用電負荷。這可以讓本地的節(jié)點更安全可靠，因而電力公司可以推遲用于電網升級的投資。

—在電力供給受限制的區(qū)域減少負荷峰值，這可以降低用能成本。

—提升電力質量并保護接入電網的設備，使其免受電壓突然升高等干擾的破壞。這可以延長用電設備的使用壽命。

然而，在實現(xiàn)戶用儲能提供電網服務的目標前，還需要考慮一些挑戰(zhàn)：

—戶用電池給家庭提供服務應該和給電網服務一樣安全可靠，這才能給用戶增強信心。

—分布式資源的集成商必須證明的是，家用電池在若干年中一直質量可靠，可以被調度。

—電力公司需要自己（或聯(lián)合集成商）開發(fā)一些工具，以預測戶用儲能何時何地可以供電網使用。

—監(jiān)管機構需要制定一個讓系統(tǒng)平均成本最小化的電價體系。這個體系可以激勵戶用電池在有價值的地方并網，并且防止交叉補貼有錢的用戶。

要想開始推動戶用儲能的發(fā)展，電力公司和戶用儲能設備供應商可以進行合作，首先在電網運行約束較大的地區(qū)推廣戶用儲能。同樣，市場對電力調度軟件有需求，這方面的合作可以大幅度降低系統(tǒng)并網成本。

在過去的每一年中，隨著電池價格的降低和價值的增加，越來越多的美國家庭安裝了家用儲能系統(tǒng)。這些系統(tǒng)對本地電網運營商的價值大的驚人。要想讓戶用儲能成功地與電網整合，所有的利益相關者——電力公司、家庭、戶用儲能供應商和監(jiān)管機構需要協(xié)作，以增加電網的經濟性、可靠性和安全性。有些地區(qū)決定利用已經安裝的戶用儲能資源。它們可能發(fā)現(xiàn)這種預期之外的資源可以讓所有的電力公司用戶都從儲能技術中受益。

原標題：連續(xù)四年增長率超200%，美國戶用儲能系統(tǒng)井噴式增長剛剛開始？