電池真的可以提高可再生能源收益嗎？

在媒體宣傳中，電池系統似乎總是解決與間歇性可再生能源發電相關的所有問題的靈丹妙藥，包括由“優先效應”引起的“價格競爭”。事實上，電池最直觀的使用案例是能源套利，即通過將低價值期可再生能源的電力輸出轉移到高價值期，增加了可再生能源的收入。然而，電池最有利可圖的使用案例是提供電力輔助服務，這種方式可以為可再生能源的發展提供最有限的好處。事實上，這種脫節已經引起了人們的懷疑。電池部署能在多大程度上增加可再生能源項目的收入？電網級電池運營商總是以能夠為電網創造最大價值的方式來安排其系統，但這種方式不一定能為可再生能源項目創造最大效益（在大多數情況下，即使是一些共享或共存的“電池/可再生能源投資組合”項目也是如此）。我們通常認為，電池和可再生能源之間存在著高度共生的關系，即電池會在可再生能源發電期間充電，而在其他時段放電。在許多層面上，這種設計都是非常合理的。本質上，電池可以通過將可再生能源電力輸出從低價值期轉移到高價值期來實現“能源套利”，從而降低電網的短期成本，為可再生能源項目帶來效益。然而，“電池有助于可再生能源的發展”這一流行理論的問題在于，該理論基于這樣一個事實，即電池的大部分工作時間是“能量套利”，即有大量的充電時間（見圖1）。但事實上，電池的主要經濟活動是以配套服務為基礎的，而提供配套服務本質上不需要大量的電池充電，因此不一定會給可再生能源項目的經濟帶來明顯的改善。圖1本研究報告參考了美國三大電力批發市場的電網級電池活動分析結果：加利福尼亞州（CAISO電網）、德克薩斯州（ERCOT電網）和大西洋中部（PJM電網）。在上述三個市場中，（目前）電池最常見、最有利可圖的使用案例是提供電力輔助服務，只有少數電池系統從事能源套利活動；

目前，這些市場上大多數電池的裝機容量給可再生能源項目帶來的好處非常有限。因此，我們有理由相信，在世界其他地區和類型的電網系統中，電池系統的主要運行模式應該是“提供輔助服務”。未來，隨著電池成本的下降和相關技術的進步，電池的主要使用案例最終可能會從“提供輔助服務”發展到“能源套利”。在此之前，電池可以真正為可再生能源項目的收入增加和相關發展做出貢獻。但在此之前，我們不應夸大電池在“可再生能源整合”中可以發揮的作用。根據目前的趨勢，“能源套利”仍然不是為電池賺錢的最佳方式。最終，那些“更好的賺錢方式”（輔助服務）將逐漸衰落，迫使電池找到新的調度模式。現實情況是，盡管電力輔助服務有利可圖，但市場規模非常有限。在美國PJM、CAISO和ERCOT三大電網中，用于提供電力輔助服務的電池總存儲容量不超過5GW。目前，對于可再生能源項目來說，耐心可能是最好的選擇：可再生能源行業可能需要等待輔助服務市場的電池容量達到飽和，才能期待這些電池容量逐漸轉向雙贏的商業活動，如能源套利，這可以同時為電池系統運營商和可再生能源項目帶來好處。在媒體宣傳中，電池系統似乎總是解決與間歇性可再生能源發電相關的所有問題的靈丹妙藥，包括由“優先效應”引起的“價格競爭”。事實上，電池最直觀的使用案例是能源套利，即通過將低價值期可再生能源的電力輸出轉移到高價值期，增加了可再生能源的收入。然而，電池最有利可圖的使用案例是提供電力輔助服務，這種方式可以為可再生能源的發展提供最有限的好處。事實上，這種脫節已經引起了人們的懷疑。電池部署能在多大程度上增加可再生能源項目的收入？電網級電池運營商總是以能夠為電網創造最大價值的方式來安排其系統，但這種方式不一定能為可再生能源項目創造最大效益（在大多數情況下，即使是一些共享或共存的“電池/可再生能源投資組合”項目也是如此）。我們通常認為，電池和可再生能源之間存在著高度共生的關系，即電池會在可再生能源發電期間充電，而在其他時段放電。在許多層面上，這種設計都是非常合理的。本質上，電池可以通過將可再生能源電力輸出從低價值期轉移到高價值期來實現“能源套利”，從而降低電網的短期成本，為可再生能源項目帶來效益。然而，“電池有助于可再生能源的發展”這一流行理論的問題在于，該理論基于這樣一個事實，即電池的大部分工作時間是“能量套利”，即有大量的充電時間（見圖1）。但事實上，電池的主要經濟活動是以配套服務為基礎的，而提供配套服務本質上不需要大量的電池充電，因此不一定會給可再生能源項目的經濟帶來明顯的改善。圖1本研究報告參考了美國三大電力批發市場的電網級電池活動分析結果：加利福尼亞州（CAISO電網）、德克薩斯州（ERCOT電網）和大西洋中部（PJM電網）。在上述三個市場中，（目前）電池最常見、最有利可圖的使用案例是提供電力輔助服務，只有少數電池系統從事能源套利活動；

目前，這些市場上大多數電池的裝機容量給可再生能源項目帶來的好處非常有限。因此，我們有理由相信，在世界其他地區和類型的電網系統中，電池系統的主要運行模式應該是“提供輔助服務”。未來，隨著電池成本的下降和相關技術的進步，電池的主要使用案例最終可能會從“提供輔助服務”發展到“能源套利”。在此之前，電池可以真正為可再生能源項目的收入增加和相關發展做出貢獻。但在此之前，我們不應夸大電池在“可再生能源整合”中可以發揮的作用。根據目前的趨勢，“能源套利”仍然不是為電池賺錢的最佳方式。最終，那些“更好的賺錢方式”（輔助服務）將逐漸衰落，迫使電池找到新的調度模式。現實情況是，盡管電力輔助服務有利可圖，但市場規模非常有限。在美國PJM、CAISO和ERCOT三大電網中，用于提供電力輔助服務的電池總存儲容量不超過5GW。目前，對于可再生能源項目來說，耐心可能是最好的選擇：可再生能源行業可能需要等待輔助服務市場的電池容量達到飽和，才能期待這些電池容量逐漸轉向雙贏的商業活動，如能源套利，這可以同時為電池系統運營商和可再生能源項目帶來好處。

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