太阳能加储能主导未来美国电网

集邦储能获悉， 伯克利实验室的一份报告显示，美国发电厂市场的太阳能加储能设施显著扩张，凸显了从频率向套利和限电缓解市场的演变。最好的还在后头，因为持续的价格下跌仍在被市场吸收，并且已经被用来用太瓦级的容量填充互连队列。

美国，来自美国能源部（DOE）劳伦斯·伯克利国家实验室能源市场与政策团队（EMP）的数据表明，目前有469个混合动力发电厂在运行。

值得注意的是，其中 61%（共 288 个）是太阳能光伏加储能（solar-plus-storage）设施。这些发电厂占目前在全国部署的 7.8 GW 和 24.2 GWh 能源的大部分。仅在 2023 年，新增的 80 个混合动力项目中就有 66 个是光伏+储能。

这份名为《混合动力发电厂：运营状况和拟建发电厂 2024 年版》的报告借鉴了美国能源部能源信息署 （EIA） 的数据以及有关该国互连队列的年度报告。

太阳能-储能设施的扩张在 2020 年势头强劲，最初是由马萨诸塞州的小型项目推动的。加利福尼亚州、德克萨斯州和佛罗里达州放大了这一趋势，这些城市引入更大规模的设施显著提高了整体容量。值得注意的是，马萨诸塞州拥有全国 288 个太阳能加储能设施中的 89 个，每个设施的装机容量都不到 7 MW。这些安装受到该州 SMART 计划的鼓励，该计划以有利的直流交流比和电池集成促进储能。

加利福尼亚州紧随其后，成为太阳能加储能设施数量第二多的州，共有 72 个。与马萨诸塞州不同，这些西海岸设施中有近一半的太阳能装机容量超过 100 MW。亚利桑那州和加利福尼亚州在新的太阳能-储能混合发电厂数量方面处于领先地位，分别有 15 个和 16 个新设施投入使用。

植物的使用正在不断发展，无论是整体的还是有时是单独的。全国性已经从主要使用储能进行频率调节转变为越来越多地将其用于套利，同时太阳能设施的弃风率也越来越高。这在太阳能发电厂中尤为重要，因为储能有助于捕获可能被削减的能源，并稳定太阳能设施的发电状况。

EMP 报告还包括单个发电厂的案例研究，例如Blythe SolarII和Meyersdale Windpower，详细的性能数据如下图所示。Blythe SolarII是一个131MWac 光伏项目和 115 MW/528 MWh 储能项目，于 2021年将其储能添加到2016 年建造的太阳能基础设施中。

该工厂每天的电池循环次数不到一次，这与太阳能高峰时段和夜间需求相吻合，这表明能源套利的使用与 CAISO 批发定价和太阳能转移相匹配。但是，EIA将主要功能归类为频率调节，而套利则归类为次要功能。

Meyersdale Windpower 是一个 30 MW 的风电设施，2015 年增加了 18 MW/12.1 MWh 的电池，与 Blythe 形成鲜明对比的是，其电池平均每天循环 6 次，在某些条件下最多可循环 12 次。EIA 指出，频率调节是 Meyersdale 电池的主要和唯一功能，与频繁的循环保持一致。

展望未来，容量是干净的，并与存储相结合。

在加利福尼亚州，公用事业规模的太阳能市场实际上已经转变为太阳能加储能市场，几乎所有新项目都采用混合系统。住宅部门也在迎头赶上，存储附件的比率为 60%。

该报告澄清说，尽管全国互连队列尚未与加州高比例的混合动力发电厂相匹配，但它们正在朝着这种模式发展。目前，未来所有容量的47%计划为混合发电厂，其中92%是太阳能加储能设施。值得注意的是，在互连队列中的2.5TW总容量中，2TW由太阳能和储能配置组成，无论是独立配置还是混合配置，这表明未来将由这些技术主导。

这些互连队列提交是由未来储能定价趋势推动的，这些趋势已经出现了大幅下降，预计这种下降将持续下去。到 2024 年，太阳能光伏投资预计将超过 5000 亿美元，通过降低硬件成本和提高太阳能组件效率，实际上保证了太阳能加储能设施的生存能力和扩展。

然而，在短期内，太阳能加储能设施的价格略有上涨。

EMP 团队调查了 105 份太阳能加储能购电协议的定价数据，涵盖总计 13 GW 太阳能和 7.8 GW/30.9 GWh 储能的项目。自 2020 年以来，混合动力系统的定价开始上涨。该团队将部分价格上涨归因于更高的电池存储容量，这主要是由于锂存储时间增加的成本造成的。电池使用量的变化使分析复杂化，但供应链驱动的通货膨胀也被认为是导致价格上涨的原因。

尽管成本上升，但新储能项目的激增表明市场仍然强劲，容量继续扩大。

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文章来源：光储出海研究室