电池是不是真的可以提高可再生能源的收益

在媒体的宣传中，电池系统似乎总是解决所有间歇性可再生能源电力产出相关问题的万能灵药，其中也包括“优先次序效应”引起的“价格竞食”。的确，电池最直观的使用案例为能源套利，也就是通过将低价值时段的可再生能源电力产出转移至高价值时段，从而增加可再生能源的收益。然而，电池最赚钱的使用案例是提供电力辅助服务，而这种方式可为可再生能源发展提供的收益却最为有限。事实上，这种脱节已经引发了人们的质疑，电池布署到底可以从多大程度上增加可再生能源项目的收益？

电网级电池运营商总是以“可为电网创造最大价值的方式”进行系统调度，而这种方式并不一定能为可再生能源项目创造最大收益（在大多数情况下，即使一些共有或共存的“电池/可再生能源投资组合”项目的情况也一样）。

我们通常认为，电池与可再生能源之间存在高度共生关系，即电池将在有可再生能源电力产出的时段充电，并在其他时段放电。从多个层面来说，这种设计都非常合理。本质而言，电池可通过将低价值时段的可再生能源电力产出转移至高价值时段，实现“能源套利”，从而降低电网的短期成本，并为可再生能源项目带来收益。

然而，“电池有助于可再生能源发展”这一流行理论存在的问题是：该理论建立在电池绝大部分的工作时间均在进行“能源套利”，也就是存在大量充电时长的情况下（见图1）。但事实上，电池的主要经济活动是基于配套服务展开的，而从本质上来看，提供配套服务并不需要为电池大量充电，因此并不一定能给可再生能源项目的经济性带来明显提升。

本研究报道参考了美国三大电力批发市场的电网级电池活动分析结果：加利福尼亚（CAISO电网）、德克萨斯（ERCOT电网）和中大西洋（PJM电网）。在上述三个市场中，（目前来说）电池最常见、利润最丰厚的用例为提供电力辅助服务，仅有少部分电池系统在进行能源套利活动；目前，这些市场中的绝大多数电池装机容量能为可再生能源项目带来的收益非常有限。因此，我们有理由相信，在世界其他地区和类型的电网系统中，电池系统的主要运营模式应该都以“提供辅助服务”为主。

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未来，随着电池成本的下降和相关技术的进步，电池的主要用例最终可能会从“提供辅助服务”发展至“能源套利”。直到那时，电池才能真正有助于可再生能源项目的收益提升和相关发展。但在此之前，我们不应夸大电池在“可再生能源整合”中能够发挥的作用。按照目前的趋势，“能源套利”仍不是电池最好的赚钱方式。

最终，那些“更好的赚钱方式”（辅助服务）将逐步衰落，迫使电池重新寻找新的调度模式。现实是，电力辅助服务虽然利润丰厚，但市场规模却非常有限。在美国PJM、CAISO和ERCOT三大电网中，用于提供电力辅助服务的电池储能容量总共不超过5GW。目前，对可再生能源项目来说，耐心等待可能是最好的选择：可再生能源行业可能首先需要等待辅助服务市场中的电池容量达到饱和状态，才能期待这些电池容量逐步转向能源套利等能给电池系统运营商和可再生能源项目同时带来收益的双赢商业活动。