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产品:直流电源、变频电源、DC/DC直流变换器、DCUPS直流不间断电源、电气控制柜、BLDC控制器、测速器


标  题: 能量存储技术处于爆发前夜
发布日期: 2014-1-7
     如果储能技术能够完善到以廉价的价格部署在工业和居民区,那么这将是电力行业革命性的变化。从更广泛的意义来说,这些技术甚至可以是变革性的,与印刷机、汽车、个人计算机和互联网领域的创新并驾齐驱。
      储能技术将使得间歇性绿色能源技术(如风力和太阳能)得到更大程度的应用,刺激电动汽车的广泛采用,并帮助能源系统实现更有效地供需平衡。除了促进世界向更环保、可持续发展的未来转变,这些技术将开品  廉价能源的新时代,成为美国经济复苏的催化剂。
     除此之外,存储技术让分布式应用成为可能,允许个人甚至城市从大型集中电力系统中完全独立出来。储能甚至可以赋予消费者传统零售舞台上同样的选择权利和独立性,比如购买汽车、电脑或智能手机。
     与互联网一样,公用事业公司利用这些技术开发的智能电网或将成为可持续能源新时代的中坚力量。事实上,正如下图所示,花旗银行分析师认为,可再生能源将日益主导全球能源资源组合。 
     这些变化可能会在相对很短的时间内发生。经过两年多有争议的辩论后,加州公共事业委员会(CPUC)敲定了一项决定,要求国家投资者拥有的公用事业公司(IOU)到2014年购买总计200兆瓦的储能技术,到2020年底达到1.3GW的装机容量。这是全球最宏大的目标,其成就将提升加利福尼亚州装机容量六倍。
     2010年通过的加州议会法案2514号推动了CPUC的这一举措。这是第一部专注于储能技术融入电网的州法律。它呼吁纳入可再生能源,到2050年加州的温室气体排放量比1990年减少80%。
     CPUC所有五位成员都投了赞成票,支持这项决定。关于CPUC将如何规范超越现有计划(如加州自发电激励计划)的消费者自有存储资产的具体细节将在未来的规则制定中加以解决。
     根据新闻报道,针对各种接入点,法令制定了三个单独的存储类别:接入传输线路(远距离电力输送)、配电线路(为单独的消费者提供电力)和消费者应用,如接入家庭太阳能电池板阵列的电池储能。


     可再生能源专家认为,这种做法将激励创造和使用不同的存储应用。充足的存储容量应该能够提供电网运营商使用其所需的灵活性。
     目前,除了大规模的抽水蓄能项目,大型储能装置并不真的存在。但是,没有更多的储能装置帮助平衡间歇性风能和太阳能资源,同时保持电网稳定,加州雄心勃勃的可再生能源目标和温室气体减排任务将很难实现。


     储能:太多错误开始后终于走上正轨

     因此,我们认为这个新的法令可以帮助羽翼未丰的储能技术实现商业化规模,然后渗透到更广泛的美国和全球电力市场。如果成功实现大规模部署,它可以帮助保持未来能源价格不再上涨,扩大低成本可再生能源技术的交付。

     正如图B所示,天然气在综合成本曲线的第一四分位占主导地位,这在很大程度上要归功于美国多产的页岩资源。然而,气体曲线本身很长,太阳能成本曲线的底端影响了气体成本曲线的上端。此外,根据花旗银行分析师的报告,太阳能发电“窃取”了一天中发电高峰中最有价值的一部分,因为那个时段的电力价格最高。
     尽管一些专家指出,目前天然气比一些可再生能源技术更具竞争力,这项技术得到了可再生能源利用更加广泛以及未来能源价格上涨可能性的拉动。当然,由于较低的电力需求、廉价的天然气以及可再生能源大规模的采用,这将对收入本已下降的公用事业公司产生重大影响。 
     当然,在目前,占主导地位的储能技术还没有出现,加利福尼亚州独立发电公司和公用事业公司都还在测试各种类型的技术,从公用事业公司运营的钠硫电池和锂离子电池到太阳能建筑物和住户内橱柜大小的电池阵列。
     也有热能存储系统将屋顶空气调节器和校园范围内的热电厂接入虚拟网格、能量转移阵列,PG&E公司(NYSE:PCG)正在开发一种压缩空气储能系统(CAES)。同时,爱迪生国际的附属公司--南加州爱迪生正在研究使用插入式电动车作为存储装置;森普拉能源公司圣迭戈燃气和电气一直专注微电网项目。
     尽管所有这些技术大有希望,但是我们认为公用事业级电池才是要观察的储能技术。根据2012年Navigant Consulting‘s Pike Research发布的报告,未来3年高级电池市场规模或将翻番,在2017年达到76亿美元。在随后的5年里,增速仍然迅速,复合年均增长率达到31%,并在2022年该部门营收可能会达到298亿美元。
     Navigant指出,电池为“电网的灵活性以及快速和不同级别的可伸缩性发电资产增值”带来了希望。与此同时,该咨询公司承认,作为存储选择,电池技术的成功并不是板上钉钉的,因为它面临着一系列挑战:
“相比传统发电资源,该技术成本依然很高;监管环境不明确,还没有任何一种最佳技术出现;电网基础设施设备(如智能逆变器)的进步可以完成许多高级电池要实现的目标。”


     谁主沉浮


     无论哪一种存储技术在市场上取得胜利,这些发展对公用事业公司和独立电力公司以及寻求替代他们的创业实体的未来都会产生明显的影响。有些人认为公用事业行业将始终是这些新技术发展的重要骨干,即使作用有所下降。也有人说,储能的来临意味着集中供电模式的结束。
     虽然我们不知道哪种分布式技术可能成为破坏性系统,改变公用事业公司的价值主张,我们也不能完全忽视这个新未来的潜在受益者。事实上,已经有公用事业公司已经公开接受这一新的模式。即便如此,历史已经表明,当行业经历了巨大的技术变革,财富通常不会偏爱“现任权贵”,如个人计算和通信产业。
     “从技术的角度看,那些使老牌公司遭受沉重打击的技术变革一般并不是对以前技术的彻底推翻,也不是难度特别大。但是这些技术变革都具有两个非常重要的特征:第一,它们提供了一套不同的性能属性--这些属性至少在开始时并不被当前客户看好;第二,当前客户所看重的性能属性会极为迅速地得到改进,以致这项新技术随后能够打进主流市场。只有到这个时候,主流客户才会需要这项技术。这对老牌的供应商而言是不幸的,因为此时他们再想发展新技术已经太迟:新技术的开拓者们占领了市场。”这一段摘自一篇著名的论文,题为《破坏性技术:逐浪之道》,作者为哈佛学者约瑟夫•鲍尔和克莱顿•克里斯滕森。
     在这种情况下,公用事业公司可能会发现能源存储和可再生能源的部署带来了了新的属性,这些属性最初并未受到客户的重视:环保与高效技术相结合的独立性和可靠性。虽然可再生能源的性能水平比传统资源要低,但是他们正在以跨越式的速度得到改进,特别是绿色技术,如太阳能和风能。
     公用事业公司极端保守的文化让他们对破坏性的变革视而不见,新技术企业有时过早尝试商业化,在规模和财务上不具可行性。
虽然目前的储能技术有很多变化,但是由于其超高的属性,没有任何一种技术发展到公认的标准。此外,开发这些技术的公司大多是私人公司,正处于起步阶段。
     所以,尽管储能发展的空间肯定值得关注,但是就目前而言多数投资者应继续把重点放在容易评估的部门,而不是进行风投资本家式的押注。为此,我们将密切观察公用事业单位的策略,以适应这种前所未有的转变,同时也研究已经在可再生能源领域蓬勃发展的公司,如太阳能和风能领域。
     这将与亿万富翁投资者沃伦•巴菲特针对新技术的方法保持一致。2009年,巴菲特在致伯克希尔•哈撒韦公司股东的信中写道:“查理和我避开我们不能评估其未来的业务,无论他们的产品可能多么激动人心。过去,即使是普通人也能预测到汽车(1910年)、飞机(1930年)和电视机(1950年)这些行业的蓬勃发展。不过,未来还会包含可能扼杀所有进军这些行业的公司的竞争动力,即使幸存者也常常是鲜血淋漓。”
    (本文作者理查德•斯塔夫罗斯是Thomas Dwight Capital的董事总经理,该公司专注于为企业、投资公司和政府提供战略、财务和业务发展咨询。)

 
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