大云網(wǎng)訊:縱觀目前全世界各國(guó)的能源轉(zhuǎn)型過(guò)程，德國(guó)無(wú)疑可以稱為全球能源轉(zhuǎn)型的標(biāo)桿。首先，德國(guó)其實(shí)并不是一個(gè)傳統(tǒng)的可再生能源資源大國(guó)，無(wú)法像挪威一樣大力發(fā)展水電;其次，德國(guó)是一個(gè)傳統(tǒng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，著名的魯爾區(qū)一直都是煤炭開(kāi)采和消費(fèi)的主要地區(qū)，在這樣的背景下，德國(guó)的可在生能源發(fā)電量在2017年達(dá)到38.2%，而這其中68%的貢獻(xiàn)來(lái)自風(fēng)能和太陽(yáng)能這樣不穩(wěn)定的一次能源，而這個(gè)比例依然還有上升得趨勢(shì)。不穩(wěn)定的可再生能源發(fā)電比重迅速上升，使得德國(guó)成為了一個(gè)再理想不過(guò)的儲(chǔ)能試驗(yàn)田。

能源轉(zhuǎn)型到儲(chǔ)能革命

從新能源消納的角度來(lái)看，在能源轉(zhuǎn)型的下一個(gè)階段，儲(chǔ)能技術(shù)無(wú)疑會(huì)是未來(lái)能源系統(tǒng)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，因?yàn)榘l(fā)電可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整，不需要太多的儲(chǔ)能容量。隨著更多的可再生能源的并網(wǎng)利用，情況發(fā)生了戲劇性的變化，因?yàn)轱L(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量對(duì)于天氣的依賴性較強(qiáng)，加上分布式發(fā)電系統(tǒng)的多元化，各種電力并網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制也越來(lái)越動(dòng)態(tài)化，要想大力發(fā)展清潔能源，大容量?jī)?chǔ)能必不可少。除了能夠保障大量可再生能源電力的消納以外，儲(chǔ)能技術(shù)還能完美的起到供給側(cè)的行業(yè)耦合的作用。所謂行業(yè)耦合，就是通過(guò)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施和儲(chǔ)能將交通行業(yè)、工業(yè)和建筑行業(yè)的供能整合在一起，以方便各行業(yè)的能源供應(yīng)，同時(shí)減少各行業(yè)的碳排放。下圖列出來(lái)儲(chǔ)能的各種應(yīng)用：

但由于投資和運(yùn)營(yíng)成本的問(wèn)題，在未來(lái)的幾十年里，大規(guī)模的儲(chǔ)能設(shè)施只能在一些示范項(xiàng)目中慢慢摸索。但如果換一種思路，把無(wú)數(shù)的小型家用儲(chǔ)能設(shè)備和電動(dòng)汽車電池作為儲(chǔ)能設(shè)備，是不是也能保證未來(lái)的大容量?jī)?chǔ)能需求呢?此外，可再生能源的份額不斷上升，整個(gè)能源系統(tǒng)的趨勢(shì)也是從一個(gè)高度集中的能源系統(tǒng)向分散、靈活和可再生的分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，家用儲(chǔ)能設(shè)備和電動(dòng)汽車的分布式儲(chǔ)能恰恰可以提供這種轉(zhuǎn)換所需的靈活性。這種想法在德國(guó)催生了一個(gè)獨(dú)特、充滿活力儲(chǔ)能行業(yè)，甚至可以說(shuō)是加速德國(guó)能源清潔化的關(guān)鍵。

家用和電動(dòng)汽車的電池所能做到的僅僅是間歇性的儲(chǔ)能，通過(guò)電價(jià)或等補(bǔ)貼，或者其他的激勵(lì)措施，鼓勵(lì)用戶在可再生能源富余的時(shí)候，消耗多余的電量。但僅僅是這么一小步，就被稱為了德國(guó)能源轉(zhuǎn)型下的一次壯舉，甚至被稱為“能源消納的圣杯”。根據(jù)媒體的報(bào)道，德國(guó)的現(xiàn)在的可再生能源份額已經(jīng)超過(guò)了三分之一，多數(shù)是得益于各種十分新穎的創(chuàng)新儲(chǔ)能項(xiàng)目，很多時(shí)候儲(chǔ)能設(shè)施都是由家用電器和電動(dòng)汽車來(lái)代替，每個(gè)項(xiàng)目的獨(dú)特點(diǎn)都在于那些新穎的創(chuàng)新商業(yè)模式。這種間接性儲(chǔ)能的商業(yè)模式，很有可能顛覆能源領(lǐng)域現(xiàn)有的一些商業(yè)模式。

特別是最近在電池價(jià)格大幅下跌的推動(dòng)下，德國(guó)家用儲(chǔ)能設(shè)備的需求劇增，截止到2018年夏末，德國(guó)安裝了10萬(wàn)個(gè)家用太陽(yáng)能電池，電動(dòng)汽車數(shù)量的更是不斷增加，這兩點(diǎn)意味著，一波更大的電池儲(chǔ)能革命浪潮正向德國(guó)襲來(lái)。

戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的爆發(fā)

鋰電池在電子產(chǎn)品以及在電動(dòng)汽車中越來(lái)越多的應(yīng)用，使得鋰離子電池價(jià)格的大幅下跌。在不到5年的時(shí)間里，德國(guó)的電池成本下降了一半以上，未來(lái)還將繼續(xù)下降。戶用儲(chǔ)能電池的主要作用有：

光伏儲(chǔ)能：由于光伏發(fā)電的不可控性，其特性曲線是：僅在白天尤其是午間發(fā)電，利用電池將白天發(fā)的電儲(chǔ)存起來(lái)。尤其是對(duì)于住宅光伏客戶，儲(chǔ)能系統(tǒng)能大大提升自身的光伏發(fā)電量使用效率。PV儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在他們自身的電力消耗比率較低，從而能減少?gòu)墓搽娋W(wǎng)獲取的電量。通過(guò)添加電池，理論上該比率可以上升到100%，但由于經(jīng)濟(jì)性原因很少能夠真正實(shí)現(xiàn)。目前在歐洲，單個(gè)光伏系統(tǒng)的自耗率平均為35%，電池價(jià)格占整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)費(fèi)用的50%以上。

戶用調(diào)峰及需求側(cè)響應(yīng)：另外，戶用儲(chǔ)能電池還可以用于用戶需求側(cè)響應(yīng)，用戶可在電網(wǎng)負(fù)荷較小的情況下，利用電池充電;在電網(wǎng)負(fù)荷較大的時(shí)候，利用電池進(jìn)行供電，能夠大大降低電網(wǎng)負(fù)荷，同時(shí)節(jié)約電力成本。能起到這樣作用的電池主要是戶用光伏儲(chǔ)能電池和家用電動(dòng)汽車電池。根據(jù)研究顯示，未來(lái)電動(dòng)汽車電池在該方面的應(yīng)用前景十分可觀。未來(lái)超過(guò)70% 的電動(dòng)汽車電池可用作戶用電池調(diào)峰。

據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè):“到2035年，基于設(shè)計(jì)的進(jìn)步、規(guī)模經(jīng)濟(jì)和流程的簡(jiǎn)化，儲(chǔ)能系統(tǒng)的總成本將下降50%至70%。”IRENA甚至預(yù)計(jì)，到2030年，安裝電池的價(jià)格將下降50%到66%。

歐洲經(jīng)濟(jì)研究中心(ZEW)的德國(guó)能源行業(yè)專家預(yù)計(jì)，鑒于市場(chǎng)力量，以及能源轉(zhuǎn)型在交通和供暖領(lǐng)域的不斷擴(kuò)張，未來(lái)幾年對(duì)電力存儲(chǔ)的需求將大幅增加。超過(guò)70%的人表示，他們相信電池將是未來(lái)10年增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域，而蓄熱能力的增長(zhǎng)潛力排名第二。

德國(guó)的私人家庭對(duì)戶用光伏儲(chǔ)能的接受程度也越來(lái)越高。目前，大約一半的新住宅太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)都配有儲(chǔ)能電池系統(tǒng)。據(jù)亞琛工大的研究顯示，越來(lái)越多的家庭表示，電價(jià)越來(lái)越高，為了削減電力支出，降低對(duì)電網(wǎng)的依賴性，更愿意使用光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，目前德國(guó)在戶用光伏儲(chǔ)能方面做得最好的兩家企業(yè)是Sonnen和Solarwatt。

太陽(yáng)能行業(yè)協(xié)會(huì)BSWSolar預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年，家用電池將繼續(xù)迅速普及，價(jià)格進(jìn)一步下跌將使經(jīng)濟(jì)形勢(shì)向更有利于戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)普及的方向轉(zhuǎn)變，德國(guó)最早將在2020年突破20萬(wàn)個(gè)系統(tǒng)的門檻。

除此之外，因?yàn)楸臼兰o(jì)初建造的數(shù)十萬(wàn)個(gè)屋頂光伏系統(tǒng)在運(yùn)行了20年之后，將達(dá)到支持費(fèi)用(即所謂的上網(wǎng)電價(jià))的終點(diǎn)，這些系統(tǒng)將繼續(xù)以接近于零的成本發(fā)電，而從電網(wǎng)獲取的電力每千瓦時(shí)的成本約為28歐分。這使得家用電池的普及可能會(huì)進(jìn)一步加速。

傳統(tǒng)能源企業(yè)面臨挑戰(zhàn)

德國(guó)住宅儲(chǔ)能的迅速普及，一方面加速了可再生能源的消納，另一方面也加速了能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型，這無(wú)疑對(duì)德國(guó)傳統(tǒng)的公用事業(yè)企業(yè)構(gòu)成了一定的挑戰(zhàn)，許多德國(guó)傳統(tǒng)能源企業(yè)因?yàn)閬?lái)不及面對(duì)這么迅速的能源轉(zhuǎn)型和數(shù)字化轉(zhuǎn)型而陷入了一定的混亂。此外，家用儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展，使得家用光伏能源提供的能源占比大大提高，目前已可以達(dá)到70%的戶用電力需求。也就是說(shuō)，對(duì)于那些傳統(tǒng)售電公司來(lái)說(shuō)意味著，每10個(gè)客戶里會(huì)損失掉7個(gè)客戶。

此外，以后的趨勢(shì)是，一些戶用光伏的業(yè)主能夠在虛擬社區(qū)與其他業(yè)主共享他們自己產(chǎn)生的電能，比如我們?cè)?jīng)介紹過(guò)的Design Netz的項(xiàng)目。按照那些戶用電池制作商(比如：Sonnen)的愿景，這種商業(yè)模式在以后甚至可以使家庭用戶完全脫離對(duì)傳統(tǒng)公用事業(yè)的依賴。Sonnen就是這項(xiàng)技術(shù)在德國(guó)和海外的知名的倡導(dǎo)者。Sonnen計(jì)劃在澳大利亞建設(shè)世界上最大的戶用儲(chǔ)能社群網(wǎng)絡(luò)，將4萬(wàn)戶家庭連接在一個(gè)“虛擬發(fā)電廠”中。

據(jù)麥肯錫報(bào)告，電池的普及，將會(huì)導(dǎo)致能源市場(chǎng)洗牌，催生大量的贏家和輸家，和傳統(tǒng)的能源行業(yè)易于壟斷的特質(zhì)不同，以后的能源系統(tǒng)一定是多元化的，是否能夠占有市場(chǎng)份額的因素，將取決于成本下降的速度。存儲(chǔ)時(shí)代的到來(lái)，對(duì)于Sonnen等這些專門從事分布式能源的公司、科技制造商和金融企業(yè)來(lái)說(shuō)，毫無(wú)疑問(wèn)是一個(gè)創(chuàng)造歷史的絕佳機(jī)會(huì)。而公用事業(yè)公司也必須學(xué)會(huì)適應(yīng)未來(lái)能源系統(tǒng)的靈活發(fā)展，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)對(duì)能力，其中關(guān)鍵的一點(diǎn)就是發(fā)展更多的創(chuàng)新商業(yè)模式，目前發(fā)展得比較成熟的一種就是合同能源管理商業(yè)模式，即：能源服務(wù)商可以為業(yè)主提供設(shè)備管理和交易管理，在保障業(yè)主的收益最大化的情況下，收取一定量的服務(wù)費(fèi)或者按比例提成。

有一些德國(guó)比較大的公用事業(yè)公司，比如EnBW，能夠發(fā)展的商業(yè)模式就更多了。他們自己會(huì)向用戶便宜出售或租賃自己的家用光伏+儲(chǔ)能設(shè)備，以獲取管理那些設(shè)備的權(quán)限，這樣就完美的創(chuàng)造了完全屬于自己的能源社區(qū)，占據(jù)當(dāng)?shù)氐哪茉捶?wù)市場(chǎng)。

EnBW發(fā)言人Heiko Willrett在接受《清潔能源電線》采訪時(shí)曾表示，未來(lái)能源系統(tǒng)向分布式的轉(zhuǎn)變是能源領(lǐng)域的主要趨勢(shì)之一，而儲(chǔ)能會(huì)是未來(lái)穩(wěn)定能源系統(tǒng)、保障供電可靠性的核心角色，公用事業(yè)公司需要重新思考出應(yīng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)的新商業(yè)模式。

儲(chǔ)能如何能做到能源轉(zhuǎn)型的過(guò)渡

德國(guó)的儲(chǔ)能行業(yè)人員已經(jīng)超過(guò)12000人(其中約5000人從事電池行業(yè))，和國(guó)內(nèi)相比，這個(gè)數(shù)字當(dāng)然少得可憐，但是考慮到市場(chǎng)體量，這個(gè)人數(shù)目前已經(jīng)超過(guò)了德國(guó)的褐煤行業(yè)工作崗位的一半。根據(jù)德國(guó)能源存儲(chǔ)協(xié)會(huì)BVES的預(yù)測(cè)，2018年儲(chǔ)能行業(yè)的總銷售額預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)10%，達(dá)到51億歐元。德國(guó)政府和煤炭委員會(huì)(coal commission)希望在目前計(jì)劃的脫碳期間，通過(guò)將電池生產(chǎn)商吸引到煤炭開(kāi)采地區(qū)，一方面充分利用該地區(qū)資源，另一方面保障該地區(qū)的人口就業(yè)問(wèn)題。目前德國(guó)脫碳的最大障礙，其實(shí)已經(jīng)不是技術(shù)上的問(wèn)題，最大的爭(zhēng)論是，能源轉(zhuǎn)型導(dǎo)致傳統(tǒng)煤炭行業(yè)人員失業(yè)的問(wèn)題，如果通過(guò)上述措施能夠保證人口失業(yè)問(wèn)題得到解決，那么德國(guó)脫碳之路上的最大障礙也會(huì)消失。

據(jù)德國(guó)媒體的報(bào)道，一個(gè)千兆級(jí)的電池工廠創(chuàng)造的新就業(yè)崗位與褐煤采礦的舊崗位相似。鑒于在德國(guó)這些工作的薪資水平類似，受影響的工人也不需要搬家。目前德國(guó)正在考慮建造多個(gè)巨型電池工廠，并在積極招商引資，吸引德國(guó)海內(nèi)外的投資機(jī)構(gòu)，下面是今年的幾個(gè)比較轟動(dòng)的例子：

·德國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)秘書長(zhǎng)Bareiß在2018年8月底表示，波蘭和德國(guó)將宣布在德國(guó)東部的褐煤礦區(qū)Lusatia和波蘭西部開(kāi)展電池生產(chǎn)合作。

·不久之后，德國(guó)經(jīng)濟(jì)部長(zhǎng)彼得•阿爾特邁爾(Peter Altmaier)在9月又宣布，德國(guó)將開(kāi)始在國(guó)內(nèi)自主大力生產(chǎn)電池，但沒(méi)有透露更多細(xì)節(jié)。

·特斯拉創(chuàng)始人埃隆•馬斯克(Elon Musk)也曾公開(kāi)發(fā)言，特斯拉可能會(huì)在法德邊境附近開(kāi)設(shè)自己的電池工廠，而該地區(qū)靠近德國(guó)的雷尼什(Rhenish)礦區(qū)。

·對(duì)于國(guó)內(nèi)電池行業(yè)的技術(shù)人員，可能已經(jīng)了解到寧德時(shí)代CATL已于2018年7月計(jì)劃在東部的圖林根州(Thuringia)建造一個(gè)巨型工廠，為德國(guó)汽車制造商提供低成本的動(dòng)力電池，助力德國(guó)汽車行業(yè)向低排放的轉(zhuǎn)型，因?yàn)榈聡?guó)汽車公司迄今不愿投資電池生產(chǎn)。