根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)全球儲(chǔ)能數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)計(jì)，截至2017年底，美國(guó)已投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目總規(guī)模810.8MW。過(guò)去3年的新增規(guī)模占到總投運(yùn)規(guī)模的2/3。超過(guò)80%的電池儲(chǔ)能容量使用的是鋰離子電池。從區(qū)域上看，PJM、CAISO、ERCOT、MISO、ISO-NE合計(jì)占到美國(guó)儲(chǔ)能總規(guī)模的90%以上。PJM和CAISO區(qū)域電力市場(chǎng)分別是美國(guó)儲(chǔ)能功率規(guī)模和能量規(guī)模最大的地區(qū)。本文將在美國(guó)能源信息委員會(huì)近期發(fā)布的《美國(guó)電池儲(chǔ)能市場(chǎng)趨勢(shì)研究報(bào)告》的基礎(chǔ)上，對(duì)比分析CAISO和PJM區(qū)域電力市場(chǎng)中儲(chǔ)能應(yīng)用的特點(diǎn)。

1、PJM區(qū)域電力市場(chǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用情況

PJM(PJMINT.，L.L.C)是經(jīng)美國(guó)聯(lián)邦能源管制委員會(huì)(FERC)批準(zhǔn)，于1997年成立的一個(gè)非股份制有限責(zé)任公司。作為區(qū)域性獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(ISO)，PJM負(fù)責(zé)美國(guó)13個(gè)州以及哥倫比亞特區(qū)電力系統(tǒng)的運(yùn)行與管理，集中調(diào)度美國(guó)目前最大、最復(fù)雜的電力控制區(qū)。

PJM是美國(guó)儲(chǔ)能功率裝機(jī)規(guī)模最大的地區(qū)，占到已投運(yùn)項(xiàng)目近40%的功率規(guī)模和31%的能量規(guī)模。PJM區(qū)域電力市場(chǎng)的儲(chǔ)能項(xiàng)目以功率型應(yīng)用為主，平均功率規(guī)模為12MW，平均儲(chǔ)能充放電時(shí)長(zhǎng)為45分鐘。

2011年和2013年美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)先后發(fā)布755號(hào)令和784號(hào)令，分別制定了電力零售市場(chǎng)調(diào)頻輔助服務(wù)按效果付費(fèi)補(bǔ)償機(jī)制和儲(chǔ)能作為第三方輔助服務(wù)提供方的結(jié)算和報(bào)告規(guī)則。在此基礎(chǔ)上，PJM市場(chǎng)制定了完善的調(diào)頻輔助服務(wù)競(jìng)價(jià)規(guī)則和付費(fèi)結(jié)算方法，創(chuàng)建了快速調(diào)頻市場(chǎng)。PJM的電池儲(chǔ)能功率規(guī)模大部分由獨(dú)立發(fā)電商(Independent Power Produces，IPPs)所有，用于提供調(diào)頻服務(wù)。

PJM調(diào)頻儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速發(fā)展也帶來(lái)了控制系統(tǒng)管理問(wèn)題。為此，PJM于2017年初修訂市場(chǎng)規(guī)則，維持調(diào)頻服務(wù)的能量中性，要求RegD資源將不再只提供短周期調(diào)頻服務(wù)，儲(chǔ)能系統(tǒng)也將被要求延長(zhǎng)電網(wǎng)充放電時(shí)間。市場(chǎng)規(guī)則的修改意味著儲(chǔ)能系統(tǒng)需要配置更大的容量和充放電周期，也大幅降低了儲(chǔ)能的安裝增速。

2、加州電力市場(chǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用情況

CAISO(California Independent System Operator，Inc)是加州電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)主體和加州電網(wǎng)的調(diào)度中心，服務(wù)于加州三千萬(wàn)人口，控制超過(guò)2.5萬(wàn)英里的輸電線路，發(fā)電總裝機(jī)容量超過(guò)5億千瓦。

CAISO是美國(guó)儲(chǔ)能能量規(guī)模最大的地區(qū)，占到已投運(yùn)項(xiàng)目44%的能量規(guī)模和18%的功率規(guī)模。加州儲(chǔ)能以提供能量服務(wù)為主，應(yīng)用領(lǐng)域比PJM更為多樣。CAISO儲(chǔ)能項(xiàng)目的平均功率規(guī)模為5MW，平均儲(chǔ)能充放電時(shí)長(zhǎng)為4小時(shí)。

太平洋燃?xì)怆娏?PG&E)、圣地亞哥燃?xì)怆娏?SDG&E)、南加州愛(ài)迪生公司(SCE)等投資者所有的公用事業(yè)公司(IOUs)是加州儲(chǔ)能項(xiàng)目的主要投資開(kāi)發(fā)主體。IOUs一方面積極推動(dòng)電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能電站和工商業(yè)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能電站的建設(shè)，另一方面還正在積極通過(guò)與用戶(hù)共享資產(chǎn)的模式，集成用戶(hù)側(cè)分布式儲(chǔ)能資源提供電力服務(wù)。目前加州62%的儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模是由SCE和SDG&E采購(gòu)和應(yīng)用的，主要解決儲(chǔ)氣庫(kù)泄漏帶來(lái)的供電穩(wěn)定性問(wèn)題，滿(mǎn)足CPUC發(fā)電資源至少提供4小時(shí)備用容量的要求。因此，加州儲(chǔ)能呈現(xiàn)出更大儲(chǔ)能能量的發(fā)展趨勢(shì)。此外，加州還是小型儲(chǔ)能系統(tǒng)(<1MW)的主要應(yīng)用地區(qū)。美國(guó)90%的儲(chǔ)能系統(tǒng)都應(yīng)用于加州，其中商業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用主要分布于SCE和SDG&E地區(qū)，工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用主要分布于PG&E地區(qū)。

總結(jié)PJM、CAISO等區(qū)域電力市場(chǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用狀況和加州、馬薩諸塞州、紐約州等州的儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，目前批發(fā)電力市場(chǎng)規(guī)則的修訂和州政府儲(chǔ)能政策法案的制定是美國(guó)推動(dòng)儲(chǔ)能應(yīng)用的兩個(gè)主要抓手。在批發(fā)電力市場(chǎng)規(guī)則方面，除了FREC 841等法案外，目前的主要思路包括將儲(chǔ)能列為一類(lèi)獨(dú)立的電力資產(chǎn)，定義儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的模式，降低儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的最小規(guī)模要求，允許儲(chǔ)能并網(wǎng)，定義儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)要求等。在州政府政策方面，主要方案包括制定采購(gòu)目標(biāo)，建立經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，將儲(chǔ)能納入整合資源計(jì)劃(integrated resource plan)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃等。

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