人均太陽能：澳大利亞全球最高，達到810W/人

研究表明，隨著澳大利亞部署的屋頂光伏系統超過300萬個，屋頂光伏發電量將在2025年超過燃煤發電量，現在是時候將目光轉向澳大利亞電力系統脫碳的下一個戰場——儲能市場。

澳大利亞在屋頂光伏和大型光伏電站安裝的裝機量如此之大，以至于發電量通常會在每天的中午超過電力需求。重要的是，光伏發電量進一步擴展需要與儲能部署相結合。

好消息是，在家庭層面推出的電池儲能系統可能為電力消費者帶來更大的價值。并將在電力可靠性和可負擔性方面帶來更大的改進，因為它不僅可以替代發電設施容量，還可以替代昂貴的電網容量。

迄今為止，旨在鼓勵電池儲能系統部署和使用的政策措施規模太小，時間太短。因此，它們未能推動對降低成本至關重要的行業供應鏈和競爭進行有意義的轉型。

行業專家認為，對現有的支持屋頂光伏推廣的主要政策機制(例如小規模可再生能源計劃)進行簡單易行的修改，可以在2030年之前推動多達10GW的戶用電池儲能系統的推廣和部署。

如果新增的光伏系統與電池儲能系統相結合，可以將小規模可再生能源計劃(SRES)補貼恢復到五年前的水平，同時允許不配儲能的光伏系統的補貼繼續減少，并在2030年前逐步取消。

本文將解釋應該尋求將政策支持從光伏轉向電池儲能系統的原因。

電池儲能系統——真正解決可靠性問題的最佳解決方案

澳大利亞聯邦能源和減排部長Angus Taylor對于有關燃煤發電和天然氣發電對電網可靠性的重要性以及改革電力市場并更加重視可靠性進行了闡述和分析。

澳大利亞能源安全委員會建議消費者如果要保持電力供應，就必須向傳統煤炭和天然氣發電機支付新的容量費用。但是，如果人們知道可靠性的解決方案只處理了0.3%的停電事件，那么會怎么樣?

下圖由澳大利亞能源市場委員會的可靠性小組(主要負責評估電力市場設置是否適合維持電力可靠性的機構)編制，顯示發電量不足導致的停電只占全國電力市場停電的一小部分。與其相反，95.6%的原因是為家庭和企業供電的電力線路出現問題，而不是發電設施本身。

有一種技術選擇可以解決95.6%的可靠性問題，同時還可以幫助而不是阻礙減少碳排放，這種技術稱為戶用電池儲能系統。

雖然目前市場上并非所有電池儲能系統都能在電力中斷時為家庭供電，但大多數都可以實現。

電池和電網

Taylor提到了關于確保負擔得起的電力供應的重要性，而目前的現實是戶用電池儲能系統價格昂貴。然而，就像光伏電池板、計算設備和一系列其他電子設備一樣，隨著生產規模的擴大，電池儲能系統的成本預計將大幅下降。

如果真的想為降低電力成本做出貢獻，那么不能只關注大批量發電。發電費用僅占普通家庭賬單的不到30%。

與此同時，從發電站向家庭中輸送電力的成本約占賬單的一半。零售費用占到另外12%，其余費用與鼓勵采用清潔能源的資助計劃相關。

如果澳大利亞可以幫助降低電池儲能系統成本曲線，就要像對光伏系統所做的那樣，它將有助于削減電力線路末端的成本，因為可以產生最大的影響。

2020年每度家用電電價構成圖

澳大利亞從降低電池儲能系統成本中獲益最多

在發達國家中，澳大利亞可能從降低戶用電池儲能系統成本中獲益最多。

1)澳大利亞非常適合開發屋頂光伏系統，這是因為：

·太陽輻射水平高;

·低密度住宅為光伏系統提供充足的屋頂空間;

·屋頂光伏系統的利用率已經非常高，同時光伏安裝行業也非常高效，并降低成本;

2)高成本的電網配電系統;

3)高成本的天然氣發電(相對于北美國家)和氣候非常適合使用熱泵，這使得家庭實現完全電氣化具有很高的成本效益。

擴大電池儲能容量對光伏和減排至關重要

由于受到嚴格的物理限制，加速大規模部署電池儲能的需求也變得緊迫，因此可以有效地利用光伏發電量持續增長的好處。這不是配電網絡上所謂的“光伏發電擁塞”的功能(實際上是配電網絡未能按照1983年引入的230V澳大利亞標準調整電壓的問題)。

與其相反，問題是光伏發電有望在2025年之前的一段時間內超過整個電網的電力需求。

這似乎很難相信，事實上在3年前，澳大利亞光伏發電的發展速度遠高于最樂觀的預測。南澳大利亞州政府已開始在低需求時期縮減光伏發電量——這將變得更糟，并將成為其他州的常態。

與此同時，風電裝機量也保持了相當高的水平。下面的圖表根據2018年的發電模式，詳細列出了2025年每個季度風能和光伏的平均小時發電量。

這是源自Green Energy Markets公司去年為清潔能源監管機構提交的2025年屋頂光伏發電量的預測，以及對運營中、在建中或根據長期購電協議或投標簽訂合同的公用事業規模風力和光伏發電場可能發電量的預測得出的。

圖中沿著頂部運行的深藍色線是澳大利亞國家電力市場(NEM)范圍內每天每小時的總耗電量。下方的彩色堆疊圖代表風能(藍色)、光伏發電場(深黃色)和屋頂光伏系統(淺黃色)的每小時平均輸出。

該圖表明，到2025年，風能和光伏的總發電量有望在一年中的第三季度和第四季度的每天中午幾個小時內超過總電力需求。

對于第三季度，將在中午12點到下午2點之間超過總需求;而在第四季度，將在上午11點到下午2點之間超過總需求。采用平均值在一定程度上簡化了情況，因為風電輸出往往圍繞其平均輸出有很大的變化，但這張圖表明可再生能源發電量在一天中的總體情況仍然有效。

2025年風能和光伏的平均每小時發電量

鑒于澳大利亞能源市場運營商(AEMO)有能力在需要時縮減光伏發電量，這不會給電網運行帶來技術問題。但它確實影響了光伏發電的吸引力。在白天大部分時間的電價將越來越低，然后將出現非常低的上網電價。

此外，隨著時間的推移，越來越多的光伏發電量將被削減和浪費——這種削減可能會在發電量超過總需求之前帶來影響，因為仍然需要其他發電設施的電力來維持電力系統穩定性。

這種發電量損失將削弱成本吸引力，以及光伏系統在替代化石燃料和降低溫室氣體排放方面的有效性。

然而，其問題是只需在當天晚些時候轉移光伏發電兩到四個小時，就可以為降低澳大利亞的電力成本以及進一步減少碳排放開辟更多的機會。

下圖詳細列出了自從2015年以來新南威爾士州按小時計算的平均批發價格，其中2021年紅色線代表今年前6個月。

2015年，由于電力需求下降，加上液化天然氣發電廠開始運營之前的天然氣價格低，導致電力價格異常低。隨著天然氣價格的大幅上漲以及Hazelwood和Northern Power Stations發電廠的關閉，到2018年電力價格又大幅上漲。

但隨后可再生能源發電量增長降低了深夜/清晨和中午的價格。但是從下午4點到晚上8點，電價仍然居高不下。其他州的情況也同樣如此。

隨著電力系統中光伏發電量的增長，很可能會看到中午的電價很低卻在晚上出現飆升的情況。與此同時，同一時期的高需求也推動了對成本昂貴電網容量的需求。

電池儲能系統非常適合解決這個四小時電價暴漲的問題。現在是將支持可再生能源發展的政策轉向支持采用儲能系統的政策的時候了。