從CAISO和PJM區域電力市場，看儲能的能量型和功率型應用狀況

/ 中關村儲能產業技術聯盟 李岱昕/

根據中關村儲能產業技術聯盟（CNESA）全球儲能數據庫的統計，截至2017年底，美國已投運的電化學儲能項目總規模810.8MW。過去3年的新增規模占到總投運規模的2/3。超過80%的電池儲能容量使用的是鋰離子電池。從區域上看，PJM、CAISO、ERCOT、MISO、ISO-NE合計占到美國儲能總規模的90%以上。PJM和CAISO區域電力市場分別是美國儲能功率規模和能量規模最大的地區。本文將在美國能源信息委員會近期發布的《美國電池儲能市場趨勢研究報告》的基礎上，對比分析CAISO和PJM區域電力市場中儲能應用的特點。

1、PJM區域電力市場儲能應用情況

PJM（PJMINT.，L.L.C）是經美國聯邦能源管制委員會（FERC）批準，于1997年成立的一個非股份制有限責任公司。作為區域性獨立系統運營商（ISO），PJM負責美國13個州以及哥倫比亞特區電力系統的運行與管理，集中調度美國目前最大、最復雜的電力控制區。PJM是美國儲能功率裝機規模最大的地區，占到已投運項目近40%的功率規模和31%的能量規模。PJM區域電力市場的儲能項目以功率型應用為主，平均功率規模為12MW，平均儲能充放電時長為45分鐘。

2011年和2013年美國聯邦能源監管委員會（FERC）先后發布755號令和784號令，分別制定了電力零售市場調頻輔助服務按效果付費補償機制和儲能作為第三方輔助服務提供方的結算和報告規則。在此基礎上，PJM市場制定了完善的調頻輔助服務競價規則和付費結算方法，創建了快速調頻市場。PJM的電池儲能功率規模大部分由獨立發電商（Independent Power Produces，IPPs）所有，用于提供調頻服務。

PJM調頻儲能市場的快速發展也帶來了控制系統管理問題。為此，PJM于2017年初修訂市場規則，維持調頻服務的能量中性，要求RegD資源將不再只提供短周期調頻服務，儲能系統也將被要求延長電網充放電時間。市場規則的修改意味著儲能系統需要配置更大的容量和充放電周期，也大幅降低了儲能的安裝增速。

2、加州電力市場儲能應用情況

CAISO（California Independent System Operator，Inc）是加州電力市場的運營主體和加州電網的調度中心，服務于加州三千萬人口，控制超過2.5萬英里的輸電線路，發電總裝機容量超過5億千瓦。CAISO是美國儲能能量規模最大的地區，占到已投運項目44%的能量規模和18%的功率規模。加州儲能以提供能量服務為主，應用領域比PJM更為多樣。CAISO儲能項目的平均功率規模為5MW，平均儲能充放電時長為4小時。

太平洋燃氣電力公司（PG&E）、圣地亞哥燃氣電力公司（SDG&E）、南加州愛迪生公司（SCE）等投資者所有的公用事業公司（IOUs）是加州儲能項目的主要投資開發主體。IOUs一方面積極推動電網級儲能電站和工商業用戶側儲能電站的建設，另一方面還正在積極通過與用戶共享資產的模式，集成用戶側分布式儲能資源提供電力服務。目前加州62%的儲能裝機規模是由SCE和SDG&E采購和應用的，主要解決儲氣庫泄漏帶來的供電穩定性問題，滿足CPUC發電資源至少提供4小時備用容量的要求。因此，加州儲能呈現出更大儲能能量的發展趨勢。此外，加州還是小型儲能系統（＜1MW）的主要應用地區。美國90%的儲能系統都應用于加州，其中商業領域應用主要分布于SCE和SDG&E地區，工業領域應用主要分布于PG&E地區。

總結PJM、CAISO等區域電力市場儲能應用狀況和加州、馬薩諸塞州、紐約州等州的儲能市場發展趨勢，目前批發電力市場規則的修訂和州政府儲能政策法案的制定是美國推動儲能應用的兩個主要抓手。在批發電力市場規則方面，除了FREC 841等法案外，目前的主要思路包括將儲能列為一類獨立的電力資產，定義儲能參與電力市場的模式，降低儲能參與電力市場的最小規模要求，允許儲能并網，定義儲能時長要求等。在州政府政策方面，主要方案包括制定采購目標，建立經濟激勵，將儲能納入整合資源計劃（Integrated Resource Plan）進行統籌規劃等。