Thách thức và cơ hội cho thị trường lưu trữ pin toàn cầu

Yếu tố thúc đẩy thị trường lưu trữ năng lượng pin

1. cải thiện chi phí và hiệu suất

Nhiều hình thức lưu trữ năng lượng đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, tại sao lưu trữ năng lượng bằng pin hiện đang chiếm ưu thế? Câu trả lời rõ ràng nhất là sự suy giảm về chi phí và hiệu suất, đặc biệt nổi bật ở pin lithium-ion. Đồng thời, sự gia tăng của pin lithium-ion cũng được hưởng lợi từ thị trường xe điện đang mở rộng.

2. Hiện đại hóa lưới điện

Nhiều quốc gia đang triển khai các chương trình hiện đại hóa lưới điện để cải thiện khả năng phục hồi trước các sự kiện thời tiết bất lợi, giảm sự gián đoạn hệ thống liên quan đến cơ sở hạ tầng cũ kỹ và cải thiện hiệu quả chung của hệ thống. Các kế hoạch này thường bao gồm việc triển khai các công nghệ thông minh trong các lưới điện đã thiết lập để đạt được giao tiếp hai chiều và các hệ thống điều khiển kỹ thuật số tiên tiến, tích hợp năng lượng phân tán.

Sự phát triển của lưu trữ năng lượng pin không thể tách rời khỏi những nỗ lực hiện thực hóa quá trình hiện đại hóa lưới điện. Lưới điện kỹ thuật số hỗ trợ sự tham gia của người tiêu dùng sản xuất vào cấu hình hệ thống thông minh, bảo trì dự đoán và tự sửa chữa, mở đường cho việc triển khai cấu trúc tỷ lệ theo từng bước. Tất cả những điều này mở ra không gian cho lưu trữ năng lượng pin, thúc đẩy nó tạo ra giá trị bằng cách tăng công suất, hoạt động cắt đỉnh hoặc cải thiện chất lượng điện năng. Mặc dù công nghệ thông minh đã tồn tại trong một thời gian, nhưng sự xuất hiện của lưu trữ năng lượng pin giúp khai thác hết tiềm năng của nó.

3. Chiến dịch năng lượng tái tạo toàn cầu

Các chính sách hỗ trợ năng lượng tái tạo và giảm phát thải rộng rãi cũng đang thúc đẩy việc sử dụng các giải pháp lưu trữ năng lượng bằng pin trên toàn cầu. Vai trò quan trọng của pin trong việc bù đắp bản chất không liên tục của năng lượng tái tạo và giảm phát thải là điều hiển nhiên. Mức độ và sự phổ biến của tất cả các loại người dùng điện theo đuổi năng lượng sạch vẫn đang gia tăng. Điều này đặc biệt rõ ràng trong các doanh nghiệp và khu vực công. Điều này báo hiệu sự phát triển bền vững của năng lượng tái tạo và có thể tiếp tục triển khai lưu trữ năng lượng bằng pin để hỗ trợ tích hợp nhiều năng lượng phân tán hơn.

4. tham gia thị trường điện bán buôn

Lưu trữ năng lượng pin có thể giúp cân bằng lưới điện được kết nối với bất kỳ nguồn cung cấp điện nào và cải thiện chất lượng điện. Điều này cho thấy rằng có nhiều cơ hội hơn để lưu trữ năng lượng pin tham gia vào thị trường điện bán buôn trên toàn thế giới. Hầu như tất cả các quốc gia mà chúng tôi đã phân tích đều đang chuyển đổi cấu trúc thị trường bán buôn của họ trong nỗ lực tạo ra một nơi để lưu trữ năng lượng pin cung cấp dung lượng và các dịch vụ phụ trợ như điều chỉnh tần số và kiểm soát điện áp. mặc dù các ứng dụng này vẫn đang ở giai đoạn đầu, nhưng tất cả đều đạt được các mức độ thành công khác nhau.

Các cơ quan chức năng quốc gia ngày càng có hành động để khen thưởng cho sự đóng góp của lưu trữ năng lượng pin trong việc cân bằng hoạt động lưới điện. Ví dụ, Ủy ban Năng lượng Quốc gia Chile đã soạn thảo một khuôn khổ pháp lý mới cho các dịch vụ phụ trợ, công nhận sự đóng góp mà các hệ thống lưu trữ năng lượng pin có thể tạo ra; Ý cũng đã mở cửa thị trường cho các dịch vụ phụ trợ như một chương trình thí điểm cho các dự án năng lượng tái tạo và lưu trữ năng lượng được giới thiệu như một phần của nỗ lực cải cách pháp lý toàn diện.

5. khuyến khích tài chính

ở các quốc gia chúng tôi nghiên cứu, các ưu đãi tài chính do chính phủ tài trợ phản ánh thêm nhận thức ngày càng tăng của các nhà hoạch định chính sách về lợi ích của các giải pháp lưu trữ năng lượng bằng pin đối với toàn bộ chuỗi giá trị điện. Trong nghiên cứu của chúng tôi, các ưu đãi này không chỉ bao gồm tỷ lệ phần trăm chi phí hệ thống pin được hoàn trả hoặc hoàn trả trực tiếp thông qua hoàn thuế mà còn bao gồm hỗ trợ tài chính thông qua các khoản tài trợ hoặc tài trợ được trợ cấp. Ví dụ, Ý đã giảm 50% thuế cho các thiết bị lưu trữ dân dụng vào năm 2017; Hàn Quốc, một hệ thống lưu trữ năng lượng được đầu tư với sự hỗ trợ của chính phủ trong nửa đầu năm 2017, đã tăng công suất thêm 89 MW, 61,8% so với cùng kỳ năm ngoái.

6. Chính sách thanh toán FIT hoặc điện ròng

Vì người tiêu dùng và doanh nghiệp cố gắng tìm cách để có được lợi nhuận cao hơn từ đầu tư vào quang điện mặt trời, nên độ dốc ngược của chính sách trợ giá lưới điện mặt trời (FIT) hoặc chính sách thanh toán điện ròng trở thành yếu tố thúc đẩy việc cấu hình thêm hệ thống lưu trữ năng lượng phía sau của đồng hồ đo. Điều này xảy ra ở Úc, Đức, Vương quốc Anh và Hawaii.

Mặc dù đây không phải là xu hướng toàn cầu, nhưng với việc loại bỏ dần chính sách FIT, các nhà khai thác năng lượng mặt trời sẽ sử dụng pin như một công cụ cắt giảm phụ tải đỉnh để cung cấp các dịch vụ phụ trợ như ổn định lưới điện cho các công ty tiện ích công cộng.

7. mong muốn tự cung tự cấp

Mong muốn ngày càng tăng của người tiêu dùng dân dụng và năng lượng hóa thạch về khả năng tự cung cấp năng lượng đã trở thành động lực đáng kinh ngạc thúc đẩy việc triển khai lưu trữ năng lượng ở phía sau đồng hồ đo. Tầm nhìn này bằng cách nào đó thúc đẩy thị trường đồng hồ đo điện ở hầu hết các quốc gia mà chúng tôi nghiên cứu, cho thấy động lực để mua hệ thống lưu trữ năng lượng không chỉ đơn thuần là tài chính.

8. chính sách quốc gia

đối với các nhà cung cấp lưu trữ năng lượng pin, các chính sách do nhà nước đưa ra để thúc đẩy các mục tiêu chiến lược khác nhau mang lại cho họ nhiều cơ hội hơn. Nhiều quốc gia tin rằng lưu trữ năng lượng tái tạo là một cách hoàn toàn mới giúp họ giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu năng lượng, cải thiện độ tin cậy và khả năng phục hồi của hệ thống điện và hướng tới các mục tiêu về môi trường và phi carbon hóa.

sự phát triển của lưu trữ năng lượng cũng được hưởng lợi từ các nhiệm vụ chính sách rộng liên quan đến mục tiêu đô thị hóa và chất lượng cuộc sống ở các nước đang phát triển. Ví dụ, Sáng kiến ​​Thành phố thông minh của Ấn Độ sử dụng mô hình thách thức cạnh tranh để hỗ trợ triển khai các công nghệ thông minh tại 100 thành phố trên khắp cả nước. Mục tiêu là đảm bảo cung cấp điện đầy đủ và tính bền vững của môi trường. xe điện, năng lượng tái tạo và lưu trữ năng lượng bằng pin là rất quan trọng để đạt được các mục tiêu này.

Những thách thức phía trước

Trong khi các động lực thị trường ngày càng đồng hóa và thúc đẩy lưu trữ năng lượng phát triển thì vẫn còn nhiều thách thức.

1. Nền kinh tế kém

Giống như bất kỳ công nghệ nào, lưu trữ năng lượng bằng pin không phải lúc nào cũng kinh tế và chi phí của nó thường quá cao đối với một ứng dụng cụ thể. Vấn đề là nếu nhận thức về chi phí cao là không chính xác thì lưu trữ năng lượng bằng pin có thể bị loại trừ khi xem xét các giải pháp lưu trữ năng lượng.

Trên thực tế, chi phí lưu trữ năng lượng pin đang giảm nhanh chóng. Hãy xem xét cuộc đấu thầu gần đây của Xcel Energy, minh họa rõ nét mức độ giảm giá pin và tác động của nó đến chi phí toàn hệ thống, đạt đỉnh ở mức giá trung bình là 36 đô la/mw đối với pin quang điện mặt trời và 21 đô la/mw đối với pin gió. Mức giá này đã lập kỷ lục mới tại Hoa Kỳ.

Dự kiến ​​cả chi phí của công nghệ pin và chi phí của các thành phần hệ thống cân bằng sẽ tiếp tục giảm giá. Mặc dù các công nghệ cơ bản này không hấp dẫn bằng những công nghệ đáng lo ngại, nhưng chúng quan trọng như chính pin và dẫn đầu làn sóng giảm chi phí mạnh tiếp theo. Ví dụ, bộ biến tần là "bộ não" của các dự án lưu trữ năng lượng và tác động của chúng đến hiệu suất và lợi nhuận của dự án là rất đáng kể. Tuy nhiên, thị trường bộ biến tần lưu trữ năng lượng vẫn còn "mới và phân tán". Khi thị trường trưởng thành, giá của bộ biến tần lưu trữ năng lượng dự kiến ​​sẽ giảm trong vài năm tới.

2. thiếu chuẩn hóa

Những người tham gia vào thị trường ban đầu thường phải đáp ứng nhiều yêu cầu kỹ thuật khác nhau và được hưởng nhiều chính sách khác nhau. Nhà cung cấp pin cũng không ngoại lệ. Điều này chắc chắn làm tăng tính phức tạp và chi phí của toàn bộ chuỗi giá trị, khiến việc thiếu chuẩn hóa trở thành một trở ngại quan trọng đối với sự phát triển công nghiệp.

3. Sự chậm trễ trong chính sách công nghiệp và thiết kế thị trường

cũng như sự xuất hiện của các công nghệ mới nổi có thể được dự đoán, người ta cũng dự đoán rằng các chính sách công nghiệp đang tụt hậu so với các công nghệ lưu trữ năng lượng hiện có ngày nay. Trên toàn cầu, các chính sách công nghiệp hiện tại được xây dựng trước khi phát triển các hình thức lưu trữ năng lượng mới, không công nhận tính linh hoạt của các hệ thống lưu trữ năng lượng hoặc tạo ra một sân chơi bình đẳng. Tuy nhiên, nhiều chính sách đang cập nhật các quy tắc thị trường dịch vụ phụ trợ để hỗ trợ triển khai lưu trữ năng lượng. Khả năng của các hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin trong việc tăng cường tính linh hoạt và độ tin cậy của lưới điện đã được chứng minh đầy đủ, đó cũng là lý do tại sao các cơ quan chức năng có xu hướng tập trung trước tiên vào thị trường điện bán buôn. Các quy tắc bán lẻ cũng cần được cập nhật để tạo ra sự quan tâm đến các hệ thống lưu trữ năng lượng cho người tiêu dùng năng lượng hóa thạch và dân dụng.

Cho đến nay, các cuộc thảo luận trong lĩnh vực này tập trung vào việc triển khai tỷ lệ chia sẻ thời gian theo từng bước hoặc có cấu trúc cho đồng hồ đo thông minh. Nếu không triển khai tỷ lệ từng bước, lưu trữ năng lượng bằng pin sẽ mất đi một trong những tính năng hấp dẫn nhất của nó: lưu trữ điện với giá thấp và sau đó bán với giá cao. Mặc dù tỷ lệ chia sẻ thời gian vẫn chưa trở thành xu hướng toàn cầu, nhưng điều này có thể thay đổi nhanh chóng khi đồng hồ đo thông minh được triển khai thành công ở nhiều quốc gia.