一州投注，多州跟随！美国加速布局新型储能

美国发展可再生能源，新型储能是避不开的一环。

当地时间5月14日，美国白宫宣布对中国太阳能电池、电池、半导体等一系列商品加征关税，301关税法案“靴子落地”。其中，新型储能的关税将从7.5%上升到25%，2026年开始实施。

美国在加大对别国产品征收关税力度的同时，大力发展本国的新型储能产业。对此，中关村储能产业技术联盟副秘书长岳芬日前接受媒体采访时表示，美国加征301关税是在为构建本国储能供应链提供缓冲时间。

近日，纽约时报的一篇文章也表明，美国企业同样意识到，新型储能是可再生能源渗透率进一步提高、消纳能力进一步提升的最重要、最有确定性的解决方案之一。

而就在当地时间5月15日下午，曾经全球最大的锂电池储能电站，美国加利福尼亚州的盖特韦(Gateway)储能电站被发现起火，当地消防部门表示，此次火灾可能需要几周时间才能完全扑灭。据悉，该储能电站使用的是LGChem锂离子电池。

有媒体梳理发现，2023年至今，全球发生储能安全事故超70起，其中韩国最多，美国紧随其后。美国环境组织自然资源保护协会（Natural Resources Defense Council,NRDC）中负责电网相关事宜的Natalie McIntire在接受纽约时报采访时表示，美国的许多新型储能刚刚开始出现，相关规定还没有跟上。

新型储能正在美国一些州快速发展，但许多问题仍然有待解答。

美国各州加速布局新型储能

随着美国新能源渗透率不断提高，新能源的发电特性对其电网造成的影响也逐渐加大。2023年已有分析指出，美国加州电网净负荷的“鸭子曲线”，随着新能源渗透率的大幅提升，已经演变为更严峻的“峡谷曲线”。

净负荷曲线的这一特性，主要是由于可再生能源（如太阳能）发电与电力需求时段不匹配造成的。为解决这一问题，美国各州电网已经越来越多地考虑使用新型储能作为解决方案。

来自广发证券的一项分析显示，由于美国自然资源结构和新能源规模，其可再生能源的整体消纳压力小于中国，整体调节性资源充裕度也更高。不过，随着加州、德州等地风电、光伏装机提升，以及美国政府应对气候变化承诺的兑现时间日益逼近，美国可再生能源消纳需求正在逐步提升，且呈现地域差异大的特点。

另外，由于美国三大区域电网之间相互独立运作，联通程度低，且缺乏长距离大规模输电能力，新能源在电力系统中的消纳主要以本区域为主。这一特性促进了美国一些地区电网侧储能的发展。

纽约时报通过分析新型储能在加州、德州等美国各州的推广应用，指出新型储能在太阳能发电中可以发挥重要的作用。

从2020年起，加州的新型储能装机快速增长，增长速度仅次于中国。新型储能除存放电外，在加州电网中也起到举足轻重的作用，可以在晚间部分替代化石能源。例如，在当地时间4月30日的晚上7点到10点，新型储能为整个加州提供了五分之一的电量，在几分钟内释放电力达7046兆瓦。彭博新能源财经的美国电力专家HelenKou表示，未来，加州经验可以推广到美国的其他电网，新型储能正快速从利基市场中的应用向另一种用途转变，即把风光发电大规模转移到用电高峰时段。

纽约时报指出，在过去三年中，美国国家电网中的新型储能装机容量翻了10倍，达到16000兆瓦。今年预计还将翻倍，其中，德州、加州和亚利桑那州增长最多。

电网侧使用最多的是锂离子电池技术，类似于智能手机或电动汽车的电池。过去十年中，电动汽车的崛起使得电池价格下降了80%，为大规模储能的发展提供了空间。另外，美国的联邦补贴也促进了行业增长。

加州政府在应对气候变化方面野心勃勃，因此希望通过推广电源侧新型储能，实现到2045年100%使用绿电的目标。加州政府计划到2035年新型储能容量可以翻三倍左右。但目前，加州仍然重度依赖天然气进行电网调节，且有约40%的电力来自于燃气发电。

彭博新能源财经的一项分析发现，当前的储能技术完全替代所有燃气发电可能尚有难度。光伏+新型储能的模式相比于只在用电高峰才开启的小型燃气电厂来说可能更具经济性，但相比于那些能日夜提供更稳定电力的较大型燃气电厂，新型储能就不具备经济性了。来自加州大学伯克利分校的经济学家MeredithFowlie表示，不可能做到每度电都用新型储能，因为那样过于昂贵。

世界最大的电力公司之一，美国爱依斯电力公司（AES Corporation）的首席执行官Andres Gluski表示，“储能的未来是光明的”，要让电网能够消纳更多可再生能源，使用更多电池是唯一的途径。

从辅助服务到能源关键角色

一开始，新型储能在电网中的主要作用其实是处理如电站意外跳闸一类的不严重的电力中断情况。时至今日，提供这些“辅助服务”仍然是许多电池运营商盈利的最重要途径。

纽约时报表示，加州和德州发展新型储能的路径有所不同。在加州，强制政策是一个重要的推动因素：2019年，加州政府担心许多老旧天然气站关闭可能增加电力中断的风险，于是强制要求电力公司快速配置了上千兆瓦的储能。德州则是市场力量占主导。德州电力市场化程度高，电价上下浮动大，在电力非常短缺时曾经达到过1度电5美元的情况。因此，新型储能开发商可以利用电力需求高峰时段，在电力系统中时常发生电路阻塞的地方进行套利。

德州目前的大部分新型储能仍用于辅助服务，帮助电网减少电力中断带来的干扰。同时，德州比加州更依赖风能，一种波动性更加难以预测的能源。

不过，德州在太阳能方面正快速追赶加州，同时，新型储能可以以类似的方式缓解德州的用电紧张。德州当地时间4月28日发生过一个情况，日落的同时风力又格外弱，同时许多煤电和天然气电站正在检修。当时，新型储能供应了德州4%的电力，保障了100万户家庭的供电。

其他州也紧随其后。在亚利桑那州和佐治亚州，电力公司计划配置上千兆瓦装机容量的新型储能，来应对数据中心和数据工厂日渐增长的电力需求。

不过，新型储能行业仍然面临挑战。锂离子电池具有易燃的特点，即使运营商已经采取措施降低火灾风险，一些社区仍然反对在他们的地盘上建设新型储能项目。另外，德州同时在为燃气电厂提供州政府资金，这也可能削弱新型储能产业的增长。而其他州相对复杂的政策环境也可能阻碍电力公司增配储能。

发展提速，安全监管措施亟待加强

这不是美国第一次发生储能电站的安全事故。例如2022年2月13日，美国加利福尼亚州的Moss Landing 300MW/1200MWh储能电站项目发生事故，约10个电池架被烧毁，该储能电站同样使用了LG电池；2019年4月，美国亚利桑那州储能项目爆炸，数人被送往医院，其中有8人受伤。

锂离子电池的热失控问题是让人们对其产生顾虑的重要原因之一，而此次的盖特韦储能电站火灾事故由于锂离子电池持续的热失控，导致现场反复复燃，至今火灾仍未扑灭。

在我国，新型储能的安全问题已经受到了政府部门的重视。就在7月，国标《电力储能用锂离子电池》（GB/T36276-2023）将正式实施。据报道，其中将对电池单体绝热温升特性提出要求，例如在循环周期内，热失控时表面温度应大于90℃，热失控不应起火，不应爆炸，不应在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。去年11月，国家能源局发布《国家能源局综合司关于加强发电侧电网侧电化学储能电站安全运行风险监测的通知》。其中要求，对存在安全隐患的设备及系统，应能够及时预警并采取有效措施消除隐患。并重点提出，各电力企业应于2024年12月31日前完成本企业监测能力建设，2025年以后新建及存量电化学储能电站应全部纳入监测范围。

加州政府曾表示，到本世纪中叶，可能需要5倍于现在的储能容量。但在此之前，可能首先要解决的不是宏伟的目标，而是摆在眼前的安全性问题。

来源：能源发展网