隨著鋰電池產(chǎn)能開出、價(jià)格持續(xù)下探,產(chǎn)業(yè)界逐漸有共識(shí)能源儲(chǔ)存的成本將如同先前的風(fēng)能與太陽能一樣快速下降,這也引發(fā)了一個(gè)新辯論:尖峰負(fù)載使用傳統(tǒng)的尖載燃?xì)怆姀S來應(yīng)付,跟使用電網(wǎng)級能源儲(chǔ)存,哪個(gè)比較劃算?
許多研究機(jī)構(gòu)、學(xué)者已經(jīng)以各種模型進(jìn)行試算,而南澳也提供了一個(gè)比較的機(jī)會(huì),2016年5月,南澳關(guān)閉州內(nèi)最后一座燃煤發(fā)電廠,風(fēng)能與太陽能占總能源來源比率高達(dá) 46%,預(yù)期到 2025年還會(huì)升高到 67%,這使得南澳面臨相當(dāng)大的能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn),極端氣候更對南澳的電網(wǎng)造成重大負(fù)擔(dān),2016年9月、2017年2月,南澳電網(wǎng)都因極端氣候造成供需失衡而發(fā)生大斷電,因此,如何應(yīng)對尖峰壓力,成為南澳的重要課題。
2017年8月,伍德麥肯錫(Wood Mackenzie)為首的顧問團(tuán)隊(duì)以南澳情況試算,在目前,不論以純粹電力供應(yīng)來看,或是考量尖峰應(yīng)對能力,天然氣都還占上風(fēng)。電力供應(yīng)均化成本部分,天然氣價(jià)格要高漲到每 MMBTU 13 澳幣,復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電成本才會(huì)與風(fēng)能、太陽能相當(dāng),不過澳洲天然氣價(jià)格近年來處于低檔,上次達(dá)到 13 澳幣左右已經(jīng)是 2008 年中的高峰 ,2009 年以后天然氣價(jià)格大體上在每 MMBTU 7 澳幣以下,2014 年中以后更在 5 澳幣以下。而在每 MMBTU 7 澳幣的天然氣價(jià)格下,當(dāng)前不論既有或新建復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電,都比太陽能、風(fēng)能有競爭力。
而若考量尖峰應(yīng)對能力,幾種選項(xiàng)中,不論是太陽能配合能源儲(chǔ)存系統(tǒng),或是純粹的電池能源儲(chǔ)存系統(tǒng)加計(jì)充電費(fèi)用,都還比應(yīng)對尖峰的開放循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電廠(Open Cycle Gas Turbine,OCGT)的成本來得高出許多。
然而,隨著太陽能、風(fēng)能、電池成本逐年快速下降,到了 2035 年?duì)顩r已經(jīng)不同,以尖峰應(yīng)對來說,電池儲(chǔ)能的成本已經(jīng)可望成為幾種方案中最低,太陽能加上能源儲(chǔ)存系統(tǒng)的成本也可與尖峰燃?xì)獍l(fā)電廠在天然氣每 MMBTU 7 澳幣價(jià)格下的成本相當(dāng)。純粹比較電力供應(yīng)均化成本部分,太陽能與風(fēng)能也都已經(jīng)比復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電更便宜。
太陽能加能源儲(chǔ)存可能會(huì)成為主流
另一方面,就應(yīng)對尖峰以及電網(wǎng)各種意外狀況的能力來說,電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的反應(yīng)速度仍然遠(yuǎn)比燃?xì)獍l(fā)電廠更快,這使得即使電池尚未降價(jià)到可讓純粹轉(zhuǎn)移用電時(shí)間的應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)上劃算,卻已經(jīng)可先做為各種穩(wěn)定電網(wǎng)功能的應(yīng)用使用,這樣的發(fā)展路徑,可讓電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展障礙相形降低。電池業(yè)者也正積極游說電力公司,表示就整體商業(yè)模式來看電池儲(chǔ)能更為劃算,因?yàn)殡娋W(wǎng)建置一座尖峰燃?xì)獍l(fā)電廠,每天只在尖峰時(shí)使用,大多數(shù)時(shí)間閑置,結(jié)果是要攤提 10 年才能攤提完成。
以南澳的狀況來說,每天電力供需有兩個(gè)障礙處,一是凌晨 2~4 點(diǎn)時(shí),因?yàn)殡娏π枨蟮投斐蓮?fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電必須關(guān)機(jī),二是傍晚 5~7 點(diǎn)時(shí),太陽已經(jīng)下山,但住宅用電卻是高峰,造成電力供給缺口,尤其每年 2 月時(shí)缺口最大,往往需要自鄰州輸入電力。使用能源儲(chǔ)存,將可把凌晨的多余電力儲(chǔ)存起來,供給傍晚尖峰使用。只要設(shè)置 400 百萬瓦,160 萬度的電池能源儲(chǔ)存,就能完全不需輸入電力或啟用尖載燃?xì)獍l(fā)電廠。若這個(gè)預(yù)期成真,對天然氣與燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)業(yè)來說可就會(huì)是個(gè)壞消息,不過燃?xì)獍l(fā)電不會(huì)完全消失,因?yàn)殡娋W(wǎng)為了安全因素,會(huì)保留部分尖載燃?xì)怆姀S做為備援。
無獨(dú)有偶,美國能源部所屬的國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)也于 2017 年 8 月發(fā)布分析報(bào)告指出,太陽能搭配能源儲(chǔ)存系統(tǒng)就當(dāng)前來說,在經(jīng)濟(jì)上都不如單獨(dú)的太陽能劃算,不過,到了 2020 年,狀況很可能會(huì)有所不同,假設(shè) 2020 年太陽能滲透率達(dá) 15%,直流太陽能電池與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)考慮聯(lián)邦稅務(wù)補(bǔ)貼后將勝過單獨(dú)太陽能系統(tǒng),而若是太陽能達(dá) 24%,則各種太陽能加上能源儲(chǔ)存系統(tǒng),都將遠(yuǎn)比單獨(dú)太陽能劃算。
不同地理?xiàng)l件下的試算會(huì)有所不同,但大趨勢是一樣的,也就是當(dāng)太陽能占電力來源比例越高,能源儲(chǔ)存的重要性與經(jīng)濟(jì)效益就越高,到 2020 年時(shí),太陽能加能源儲(chǔ)存很可能會(huì)成為主流。