配備電池儲能系統的太陽能發電在考慮電網彈性時更具意義

一項新的調查研究分析了太陽能發電+蓄電儲能系統在電網停電期間所提供的價值：「評估電網彈性價值可以使太陽能發電和電儲能系統在電力中斷情況下不會產生經濟損失。」

極端天氣事件造成的電力中斷常常提醒人們，企業的業務容易受到電網中斷影響。但是，對於在自然災害後提供不間斷電力的儲能項目，如果人們需要承擔避免電網停電的投資成本時該怎麼辦？

美國國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員與位於佛蒙特州的一家非營利性組織清潔能源集團（Clean Energy Group）合作進行的一項最新研究發現，「核算電網停電成本可以改變光伏和電池儲存系統投資的盈虧平衡點。」

在其提交發表的論文摘要中，作者寫道：「即使在傳統的成本效益計算中，太陽能發電和儲能系統看起來並不經濟，但對於電網中斷造成的損失進行價值評估來說，部署太陽能發電和儲能系統是一種財務穩健的投資。」

他們補充說：「在大多數情況下，結合電網彈性的價值將增加光伏和電池系統的部署規模。」

「很顯然，提高電網彈性的價值確實會增加太陽能和儲能項目的價值。」清潔能源集團副總裁兼項目主管Seth Mullendore表示，「這無疑增加了項目的經濟可行性。」

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配備電池儲能系統的太陽能發電在考慮電網彈性時更具意義

研究人員在加利福尼亞州阿納海姆模擬了三種建築中安裝的太陽能和儲能項目的結果：一所小學，一座大型辦公樓和一家大型酒店。為了提供電網彈性的價值，其調查研究採用了30個公用事業客戶的停電預期成本的數據（業務損失或所承擔的責任）。

這個調查研究假設太陽能和儲能系統可以在停電期間為關鍵負載供電，或者為大樓的典型電力負載的50％提供電力。模擬中斷持續了兩個小時。模擬中斷是基於公用事業公司報告的客戶平均中斷的持續時間指數進行的。

研究人員針對每種建築類型分析了太陽能和儲能系統的凈現值（NPV）。在小學，即使在考慮避免停電的成本之前，太陽能+電池儲能部署也是經濟的。考慮到避免電網中斷的影響，其最佳太陽能光伏系統的規模增加了20％，達到134千瓦，儲能系統增加了13倍，達到32千瓦/ 79千瓦時。在電網彈性復原的情景下，太陽能和儲能系統的凈現值（NPV）增加了一倍多，從28,759美元增加到58,399美元。

對於大型辦公大樓來說，太陽能發電系統在應對電網彈性復原之前是經濟的，但儲能系統卻不是這樣。考慮到避免停電的成本後，其理想的配置需要增加35％的太陽能發電系統和156千瓦/ 271千瓦時電池儲能系統。而將避免的停電損失的價值與節省的電費相結合，在20年內，建築物所有者的凈收益增加了178,000美元。

在重視電網彈性之前，太陽能發電和電池儲能系統對於大型酒店來說都不具有成本效益。考慮到避免停電的價值後，配置363千瓦太陽能系統和39千瓦/ 60千瓦時電池儲能系統是其最佳選擇。作者在報告中指出：「在這種情況下，重視電網彈性使太陽能發電和儲能系統成為成本最低的解決方案。」

研究人員指出，建築物的業主應該計劃增加太陽能系統和儲能系統所需的額外成本。他們估計，必要的硬體（包括轉換開關、關鍵負載面板和控制器）可能會增加10％至50％的系統成本。

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保守的估計

「我認為這是一個相當保守的估計，企業可以從一個項目中獲得的價值，其中包括電網彈性。」美國國家可再生能源實驗室（NREL）可再生能源研究分析師Joyce McLaren表示，「與波多黎各的颶風或其他地方發生的災難相比，我們看到這些地方的電網停電時間相對較短。」

Mullendore補充說，研究中使用的電網彈性值（避免電力中斷）並沒有完全說明在自然災害或其他危及生命的緊急情況之後由太陽能和儲能系統提供的好處。

他說，「當人們談論潛在的生命損失或者影響生活質量時，人們會發現價值越來越難確定，但肯定比人們談論商業損失時高出很多。」

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太陽能加電池儲能系統可以取代柴油發電機

McLaren和Mullendore表示，他們不知道美國政府部門制定國家標準來評估太陽能和存儲系統所提供的彈性進行了多少努力。但是，由極端天氣事件引起的電網中斷是政府官員日益重視的問題。

McLaren說，「我們對此感興趣的原因是，許多建築物所有者和其他利益相關者越來越關注電網彈性，特別是關注長時間停電影響的城市規劃者和政府也越來越感興趣。」

Mullendore列舉了一個成功的模式，即馬薩諸塞州的社區清潔能源防災計劃，該計劃為獲得了當政府項目撥款4,000萬美元，該計劃部署太陽能電池板、儲能系統，以及其他清潔能源技術以避免電力服務中斷。

Mullendore補充說，美國各州可以開展更多的工作，通過修訂柴油發電機組作為建築物默認備用電源的標準，為太陽能發電和電池儲能系統開闢一片天地。

「一些標準往往是默認採用柴油發電機。」他說，「因此，要想採用發揮同樣作用的新型先進技術並不容易，無論是儲能部署還是燃料電池。這需要允許新技術解決方案來實現柴油發電機通常具有的相同作用。」

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