大云網訊:縱觀目前全世界各國的能源轉型過程，德國無疑可以稱為全球能源轉型的標桿。首先，德國其實并不是一個傳統的可再生能源資源大國，無法像挪威一樣大力發展水電;其次，德國是一個傳統能源生產和消費大國，著名的魯爾區一直都是煤炭開采和消費的主要地區，在這樣的背景下，德國的可在生能源發電量在2017年達到38.2%，而這其中68%的貢獻來自風能和太陽能這樣不穩定的一次能源，而這個比例依然還有上升得趨勢。不穩定的可再生能源發電比重迅速上升，使得德國成為了一個再理想不過的儲能試驗田。

能源轉型到儲能革命

從新能源消納的角度來看，在能源轉型的下一個階段，儲能技術無疑會是未來能源系統的關鍵。傳統的電力系統，因為發電可以根據需求進行調整，不需要太多的儲能容量。隨著更多的可再生能源的并網利用，情況發生了戲劇性的變化，因為風力渦輪機和太陽能光伏發電系統的發電量對于天氣的依賴性較強，加上分布式發電系統的多元化，各種電力并網的協調控制也越來越動態化，要想大力發展清潔能源，大容量儲能必不可少。除了能夠保障大量可再生能源電力的消納以外，儲能技術還能完美的起到供給側的行業耦合的作用。所謂行業耦合，就是通過相關基礎設施和儲能將交通行業、工業和建筑行業的供能整合在一起，以方便各行業的能源供應，同時減少各行業的碳排放。下圖列出來儲能的各種應用：

但由于投資和運營成本的問題，在未來的幾十年里，大規模的儲能設施只能在一些示范項目中慢慢摸索。但如果換一種思路，把無數的小型家用儲能設備和電動汽車電池作為儲能設備，是不是也能保證未來的大容量儲能需求呢?此外，可再生能源的份額不斷上升，整個能源系統的趨勢也是從一個高度集中的能源系統向分散、靈活和可再生的分布式能源系統進行轉變，家用儲能設備和電動汽車的分布式儲能恰恰可以提供這種轉換所需的靈活性。這種想法在德國催生了一個獨特、充滿活力儲能行業，甚至可以說是加速德國能源清潔化的關鍵。

家用和電動汽車的電池所能做到的僅僅是間歇性的儲能，通過電價或等補貼，或者其他的激勵措施，鼓勵用戶在可再生能源富余的時候，消耗多余的電量。但僅僅是這么一小步，就被稱為了德國能源轉型下的一次壯舉，甚至被稱為“能源消納的圣杯”。根據媒體的報道，德國的現在的可再生能源份額已經超過了三分之一，多數是得益于各種十分新穎的創新儲能項目，很多時候儲能設施都是由家用電器和電動汽車來代替，每個項目的獨特點都在于那些新穎的創新商業模式。這種間接性儲能的商業模式，很有可能顛覆能源領域現有的一些商業模式。

特別是最近在電池價格大幅下跌的推動下，德國家用儲能設備的需求劇增，截止到2018年夏末，德國安裝了10萬個家用太陽能電池，電動汽車數量的更是不斷增加，這兩點意味著，一波更大的電池儲能革命浪潮正向德國襲來。

戶用儲能系統的爆發

鋰電池在電子產品以及在電動汽車中越來越多的應用，使得鋰離子電池價格的大幅下跌。在不到5年的時間里，德國的電池成本下降了一半以上，未來還將繼續下降。戶用儲能電池的主要作用有：

光伏儲能：由于光伏發電的不可控性，其特性曲線是：僅在白天尤其是午間發電，利用電池將白天發的電儲存起來。尤其是對于住宅光伏客戶，儲能系統能大大提升自身的光伏發電量使用效率。PV儲能系統的主要經濟性體現在他們自身的電力消耗比率較低，從而能減少從公共電網獲取的電量。通過添加電池，理論上該比率可以上升到100%，但由于經濟性原因很少能夠真正實現。目前在歐洲，單個光伏系統的自耗率平均為35%，電池價格占整個儲能系統費用的50%以上。

戶用調峰及需求側響應：另外，戶用儲能電池還可以用于用戶需求側響應，用戶可在電網負荷較小的情況下，利用電池充電;在電網負荷較大的時候，利用電池進行供電，能夠大大降低電網負荷，同時節約電力成本。能起到這樣作用的電池主要是戶用光伏儲能電池和家用電動汽車電池。根據研究顯示，未來電動汽車電池在該方面的應用前景十分可觀。未來超過70% 的電動汽車電池可用作戶用電池調峰。

據麥肯錫預測:“到2035年，基于設計的進步、規模經濟和流程的簡化，儲能系統的總成本將下降50%至70%。”IRENA甚至預計，到2030年，安裝電池的價格將下降50%到66%。

歐洲經濟研究中心(ZEW)的德國能源行業專家預計，鑒于市場力量，以及能源轉型在交通和供暖領域的不斷擴張，未來幾年對電力存儲的需求將大幅增加。超過70%的人表示，他們相信電池將是未來10年增長最快的領域，而蓄熱能力的增長潛力排名第二。

德國的私人家庭對戶用光伏儲能的接受程度也越來越高。目前，大約一半的新住宅太陽能光伏系統都配有儲能電池系統。據亞琛工大的研究顯示，越來越多的家庭表示，電價越來越高，為了削減電力支出，降低對電網的依賴性，更愿意使用光伏儲能系統，目前德國在戶用光伏儲能方面做得最好的兩家企業是Sonnen和Solarwatt。

太陽能行業協會BSWSolar預計，未來幾年，家用電池將繼續迅速普及，價格進一步下跌將使經濟形勢向更有利于戶用儲能系統普及的方向轉變，德國最早將在2020年突破20萬個系統的門檻。

除此之外，因為本世紀初建造的數十萬個屋頂光伏系統在運行了20年之后，將達到支持費用(即所謂的上網電價)的終點，這些系統將繼續以接近于零的成本發電，而從電網獲取的電力每千瓦時的成本約為28歐分。這使得家用電池的普及可能會進一步加速。

傳統能源企業面臨挑戰

德國住宅儲能的迅速普及，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字化轉型，這無疑對德國傳統的公用事業企業構成了一定的挑戰，許多德國傳統能源企業因為來不及面對這么迅速的能源轉型和數字化轉型而陷入了一定的混亂。此外，家用儲能系統的發展，使得家用光伏能源提供的能源占比大大提高，目前已可以達到70%的戶用電力需求。也就是說，對于那些傳統售電公司來說意味著，每10個客戶里會損失掉7個客戶。

此外，以后的趨勢是，一些戶用光伏的業主能夠在虛擬社區與其他業主共享他們自己產生的電能，比如我們曾經介紹過的Design Netz的項目。按照那些戶用電池制作商(比如：Sonnen)的愿景，這種商業模式在以后甚至可以使家庭用戶完全脫離對傳統公用事業的依賴。Sonnen就是這項技術在德國和海外的知名的倡導者。Sonnen計劃在澳大利亞建設世界上最大的戶用儲能社群網絡，將4萬戶家庭連接在一個“虛擬發電廠”中。

據麥肯錫報告，電池的普及，將會導致能源市場洗牌，催生大量的贏家和輸家，和傳統的能源行業易于壟斷的特質不同，以后的能源系統一定是多元化的，是否能夠占有市場份額的因素，將取決于成本下降的速度。存儲時代的到來，對于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來說，毫無疑問是一個創造歷史的絕佳機會。而公用事業公司也必須學會適應未來能源系統的靈活發展，加強風險管理和應對能力，其中關鍵的一點就是發展更多的創新商業模式，目前發展得比較成熟的一種就是合同能源管理商業模式，即：能源服務商可以為業主提供設備管理和交易管理，在保障業主的收益最大化的情況下，收取一定量的服務費或者按比例提成。

有一些德國比較大的公用事業公司，比如EnBW，能夠發展的商業模式就更多了。他們自己會向用戶便宜出售或租賃自己的家用光伏+儲能設備，以獲取管理那些設備的權限，這樣就完美的創造了完全屬于自己的能源社區，占據當地的能源服務市場。

EnBW發言人Heiko Willrett在接受《清潔能源電線》采訪時曾表示，未來能源系統向分布式的轉變是能源領域的主要趨勢之一，而儲能會是未來穩定能源系統、保障供電可靠性的核心角色，公用事業公司需要重新思考出應對分布式能源系統的新商業模式。

儲能如何能做到能源轉型的過渡

德國的儲能行業人員已經超過12000人(其中約5000人從事電池行業)，和國內相比，這個數字當然少得可憐，但是考慮到市場體量，這個人數目前已經超過了德國的褐煤行業工作崗位的一半。根據德國能源存儲協會BVES的預測，2018年儲能行業的總銷售額預計將增長10%，達到51億歐元。德國政府和煤炭委員會(coal commission)希望在目前計劃的脫碳期間，通過將電池生產商吸引到煤炭開采地區，一方面充分利用該地區資源，另一方面保障該地區的人口就業問題。目前德國脫碳的最大障礙，其實已經不是技術上的問題，最大的爭論是，能源轉型導致傳統煤炭行業人員失業的問題，如果通過上述措施能夠保證人口失業問題得到解決，那么德國脫碳之路上的最大障礙也會消失。

據德國媒體的報道，一個千兆級的電池工廠創造的新就業崗位與褐煤采礦的舊崗位相似。鑒于在德國這些工作的薪資水平類似，受影響的工人也不需要搬家。目前德國正在考慮建造多個巨型電池工廠，并在積極招商引資，吸引德國海內外的投資機構，下面是今年的幾個比較轟動的例子：

·德國國家經濟秘書長Bareiß在2018年8月底表示，波蘭和德國將宣布在德國東部的褐煤礦區Lusatia和波蘭西部開展電池生產合作。

·不久之后，德國經濟部長彼得•阿爾特邁爾(Peter Altmaier)在9月又宣布，德國將開始在國內自主大力生產電池，但沒有透露更多細節。

·特斯拉創始人埃隆•馬斯克(Elon Musk)也曾公開發言，特斯拉可能會在法德邊境附近開設自己的電池工廠，而該地區靠近德國的雷尼什(Rhenish)礦區。

·對于國內電池行業的技術人員，可能已經了解到寧德時代CATL已于2018年7月計劃在東部的圖林根州(Thuringia)建造一個巨型工廠，為德國汽車制造商提供低成本的動力電池，助力德國汽車行業向低排放的轉型，因為德國汽車公司迄今不愿投資電池生產。