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大规模储能改变未来能源发展生态

时间:[2018-07-20 ] 信息来源:中国电力企业管理
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  编者按

  4月30日,彭博新能源财经资深撰稿人Angus McCrone就近期召开的彭博新能源财经峰会上产生的最新观点和主旨内容撰文,他提出,未来能源发展应更积极地推动储能的发展,减少“黑色”能源的使用。
 
  彭博新能源财经团队在上个十年对于世界能源的发展有着“天马行空”般的猜想,但是谁又会想到,本月早些时候在纽约召开的2018年的第一次峰会上,能源领域发展的现状又再一次地震惊了我们的想象,我们会听到作为世界上最大的公用事业公司之一的企业为何注销了230亿欧元的商业资产;美国电力部门的排放量是如何下降了28%;或者中国是如何消纳大量额外的进口液化天然气;太阳能配储能和风能配储能,是如何以成本优势挑战传统发电源;煤炭行业又是如何以煤炭储量为其生存理由而打响绝地反击。
  在过去的十年里,能源和交通领域的变革颠覆着所有人的观念。实际上,许多投资者在几年前就曾质疑,这样重大的转变,将会走多远。但在2018年峰会上,与会人员一致认同了它的发生,以及它发生所产生的“能量量级”。
  对于未来的变化将会走向何方,人们的意见相差甚远。尽管认知上的差异难以精准量化,但今年的峰会似乎对未来的前景提出了一系列特别的看法。
 
  储 能
  在峰会期间,许多议题在数千名能源部门高管、金融家和决策者之间讨论得最为激烈,但在这些话题中,他们不得不以某种“宽松”的方式对待能源储存问题——因为这个话题在十年前似乎是完全没有被提及过的。
  其他一些不确定因素似乎也不再那么难以确定。例如,光伏发电和风能发电在越来越多的地方成为成本最低的发电选择;电动汽车有望在2030年前,在与传统汽车的成本竞赛中胜出;企业和投资者将代替政府政府,致力于带动清洁能源的发展。
  当然,储能仍然是一个大问题,或者说还存在很多问题。电池价格下降的速度有多快?在平衡多变的可再生电力方面,储能将发挥多大的作用,还是不是发挥作用?电动车电池能在多大程度上帮助电网的平衡?在风不吹,光照不充足的情况下,又是什么来提供电能的长期储存?储能产业的迅速崛起,是否会削弱平抑尖峰时刻用电需求的天然气电厂等发电企业的经济效益?最后,或许也是最重要的,监管机构将如何应对储能有可能带来的巨大收益以及对现行能源系统的干扰?
  在此次峰会上,彭博新能源财经公布了其关于平准化电力成本的最新估算。数据显示,2017年全球光伏和陆上风电的价格都下降了18%。但让业内人士担心的是,事实证明,锂电池成本缓慢下降的速度,正威胁着可再生能源配存储在“可调度”发电领域的竞争力,以及储能在“灵活性”竞争中的收入。
  在峰会上,彭博新能源财经首席分析师Albert Cheung提到,研究表明,英国首个已运行的太阳能配储能项目(10兆瓦光伏配6兆瓦/6兆瓦时储能),如果同时获得发电收益和频率响应收益,可以获得12%的内部回报率。与此同时,从夏威夷到亚利桑那州,美国众多公用事业公司的光伏配储能项目签署数量也正在增加。
  南加州爱迪生公司负责监管事务的高级副总裁Caroline Choi,在题为“可再生能源配储能与天然气的竞争”会议上预测,她所在的州至少需要安装10吉瓦的储能电池容量,才能实现2030年的绿色能源目标。其他发言者预测,随着电池价格的持续下跌,在2020年,储能的应用将会导致一些燃气机组的退役。
  通用电气能源金融服务公司总裁兼首席执行官David Nason在题为关于“电力市场的灵活性、创新和未来”的会议上表示,他认为储能还不能成为“天然气的完全竞争对手”。他补充道:“如果储能有可能取代我们所投资天然气资产,这可能意味着我们将撤资,而不是为其继续投资。”
  作为电力买家的大型企业也因获取到了储能产业的讯息而蠢蠢欲动。谷歌母公司Alphabet inc.的能源战略主管Neha Palmer告诉彭博新闻社(Bloomberg News),她的公司希望在2018年“有所作为”,她的战略布局包括建设一个独立的电池厂为电网供电、为家庭或企业安装表计储能设备,或者是建成一个与太阳能或风能项目相连的系统。
  “天然气比电力更容易储存,尤其是以液化天然气的形式储存。液化天然气可以在管道末端生产,然后运输至世界各地,比过去的形式要经济得多。”彭博新能源财经亚洲研究主管Ashish Sethia在峰会上表示,随着液化天然气价格在过去两年内企稳,浮式储存和再气化加工等新技术激增。这有助于巴基斯坦、孟加拉国、智利和埃及等国开始进口液化天然气。
  当然,并不是每个人都预测储能可以平稳航行,尤其应用于电力领域。Engie公司负责人Grzegorz Gorski说,他早些时候说要注销230亿欧元的商业资产,他认为“我们还没有实现7天24小时可再生能源配储能形式电力生产的价格竞争性。”尽管如此,Engie公司也正在投资储能产业,认为“表计后的储能拥有更大的潜力”。
  爱迪生公司总裁兼首席执行官 Pedro Pizarro说:“电动汽车的电池将在多短的时间内将电量输送回电网,这是一个值得怀疑的命题。车辆—电网的关系仍然悬而未决。”他提出了一个关键问题,储能技术的发展,是否可以实现电动汽车充电到反馈回电网的周期循环。
 
  灵活性
  还有另一种储能方式,那就是以存放在发电站或发电站附近的原料库存的形式,在紧急情况下发电。它已经成为美国等国家寻求维持燃煤发电能力的最新“堡垒”。
  美国能源部长 Rick Perry将在短期内决定,是否根据联邦电力法案第202(C)条宣布电网处于平衡的紧急状况,以触发对煤炭和核电站的资金支持。
  当被问到他将如何定义“紧急情况”时,Perry告诉峰会:“当你打开一个电灯开关,也许什么事都没有发生。但这要求电网不仅要可靠,而且要有灵活性。因此我们支持所有类型的,能够满足电力基本供应的燃料,其中包括核能和煤炭。”
  峰会还接待了据报道在特朗普政府能源政策制定过程中发挥了重要作用的Robert Murray,他是美国煤炭开采公司Murray能源的创始人、董事长、首席执行官兼总裁。
  在这次戏剧性的露面中,Murray告诉以支持清洁能源为主的“观众们”,燃煤发电是“可靠的、有灵活性的、负担得起的”,而且美国需要各种类型的能源。他说:“对于保持电网灵活性的核能和燃煤电站,需要给予必要的资金支持,以保证这些发电能力在我们需要时可以使用……(援引联邦电力法案第202(C)条)否则我们将遭受灾难。”他预测,如果燃煤发电在能源系统中的占比低于全国许多地区发电总量的20%~25%,人们将在黑暗中死去。”
  有趣的是,这并不是彭博新能源财经峰会上第一次讨论有关“灵活性”的问题。在早些时候的逻辑与Murray本月提出的观点有很大不同。2013年,纽约峰会的主题是“复原力、选择性、智能化”。
  2012年11月,美国东海岸有220万人因超级飓风Sandy的影响而断电,2011年3月,日本福岛核电站在海啸后熔毁。
  据彭博新能源财经创始人Michael Liebreich当时的说法,“灵活性”意味着:“分布式抗衡集中式,多样性胜过单一性,共识胜过对抗,本地消纳优于远距离输送。灵活性意味着能量的储存,以增强承受能力。它意味着以智能电网来匹配供需。”
 
  排 放
  Murray在今年的峰会上的演讲赢得了热烈的掌声,然而,他的言论与前一天加拿大环境和气候变化部部长Catherine McKenna、英国能源和清洁发展国务部长Claire Perry和彭博LP创始人Michael Bloomberg的言论形成鲜明对比。
  McKenna谈到了加拿大政府在2030年之前逐步淘汰煤炭的目标,并阐述了安大略省由于关闭燃煤发电厂,雾霾天气从每年50天变为0天的现状。Claire Perry说,“有增无减的煤炭使用量是过去的燃料使用方式,而不是未来的方向。”而彭博评论说:“特朗普以煤矿工人的就业率作为他的论调。虽然,大约有15000名工人在矿井中工作,整个行业有50000人就业。而就业岗位的减少与气候变化并没有直接的关联。”
  退出燃煤发电产能,是有关国家减少污染物排放的重要手段。自本世纪中期以来,英国能源部门的CO2排放量已经下降了60%,得益于该国燃煤发电总量的占比已经从近40%下降到2017年的7%。
  三菱电力系统美洲公司总裁兼首席执行官Paul Browning在峰会上发表讲话时表示,在美国过去的12年里,电力生产部门的CO2浓度下降了28%。
  Browning说:“排放量的削减,54%是由于燃煤发电转换为天然气发电,40%是得益于可再生能源发电的开发利用,3%是出于天然气发电的能效比提高,同时,我们也享受到了更为低廉的电费。”目前,燃气轮机每兆瓦的成本已经下降,能效比的不断提高不仅仅出现于风能和太阳能发电等新能源领域。他补充道:“当气电和可再生能源发电的占比达到50:50,利用当今的先进技术使燃煤发电被完全替代后,污染物减排量就有可能提高到85%。”
  如果遵循美国联邦能源法案第202(C),脱碳背后的推动力可能会稍微减缓,但考虑到相关的成本因素,要扭转这种势头似乎为时已晚。彭博新能源财经美国区主管Ethan Zindler在峰会上表示,奥巴马计划在2030年前将美国发电厂的排放量削减32%,这一计划将在2019年实现,即使目前能源部门对于煤炭的保护措施将导致该减排量目标减半,“我们仍将在2021年实现这一目标,也就是在特朗普政府目前的任期结束时。”
  在我们现在所处的现实世界中,能源部门投资者的想法大多遵从于谁能从脱碳进程中获得最大收益,以及脱碳如何在诸如供热和重型运输这样对于能源变革持“顽固”态度的部门中实现。
 
  其他亮点
  峰会讨论了特朗普总统对进口太阳能组件征收关税可能对美国光伏产业建设产生的影响,太阳能产业协会会长兼首席执行官Abigail Hopper表示,贸易制裁“与其说是完全斩首,不如说是对要害部位的打击”。
  标准太阳能公司总裁兼首席执行官Scott Wiater表示,在一些州,关税已经完全“冻结了市场”,但组件供应过剩的趋势正迅速蔓延。EnergySage公司创始人兼首席执行官Vikram Aggarwal则表现更为积极,他表示,约有2/3的安装商希望吸收由此带来的全部或大部分的成本支出,而不是将其转嫁给消费者。
  英国石油公司首席财务官Brian Gilvary在峰会上表示,作为石油和天然气巨头,该公司预计“在未来20~30年内,可再生能源将成为增长最快的能源”,他预计石油需求将在2035年~2040年左右进入需求平稳期,但仍未达到需求顶峰。
  壳牌新能源副总裁Mark Gainsborough表示,石油和天然气巨头在能源转型中的作用至关重要:“作为全球最大的下游企业,我们有着良好的客户关系。拥有整个价值链意味着我们可以更好地转型。”
  海上风电似乎终于在美国找到了发展动力,比如马萨诸塞州招标竞购容量已达800兆瓦,其他东部各州也陆续公布了采购目标。不过,Deep water风电公司首席执行官Jeff Grybowski表示,目前最大的挑战可能是,“需要找到足够大的港口,以组装巨型涡轮机和塔架,并容纳必要的船只。”
  苹果公司负责环境、政策和舆情的副总裁Lisa Jackson进一步展示了大型公司承诺采购可再生能源的举措,她说:“尽管还没有确切的日期,但我们的供应链目标是100%使用可再生能源。”
  她补充说:“希望到2020年,公司所在区域的电网可以为供应商们提供4吉瓦的清洁能源电力。到目前为止我们购买并使用的清洁能源已经达到了3吉瓦,同时我们还可能复制这样的行动——当我们达到4吉瓦以后,可能还会再进行一次4吉瓦的购买计划。”就在峰会召开一天前,苹果公司宣布,公司现阶段所有业务已经实现了100%由可再生能源提供电力。
  技术的进步已经超越了能源领域的界限,这样的理念已经越来越深入地颠覆着投资者的想象。今年“新能源先锋”的10名获奖者由独立的行业专家小组从150多名申请者中选出,并在峰会上作了介绍。他们包括一家使用机器学习和数据分析来处理智能仪表数据并告知用户能源消耗情况的负荷集成公司;一家提供电动汽车网络管理软件和服务的供应商;一家利用区块链技术进行点对点能源交易的早期推动者;一家通过磁共振技术进行无线充电的开发商;以及一家利用专利盐技术实现化学存储热能的创新者。
  最后,在本次峰会上的一句有趣的话来自美国能源部长Rick Perry。当被问及美国作为一个日益增长的液化天然气出口国的角色,与特朗普在贸易方面的推文之间的关系时,他回答道:“我没有花太多时间读推文。”