因此，作為“能源界下一個大事件”，德國儲能技術(shù)被賦予了多重期望：德國退煤關(guān)鍵因素之一、能源轉(zhuǎn)型的紐帶。其背后不可忽視的原因是，可再生能源的迅速發(fā)展推動了儲能技術(shù)進步和商業(yè)模式創(chuàng)新，也給電網(wǎng)、公共事業(yè)甚至家庭用戶都帶來巨大的改變。
2018年德國的戶用儲能系統(tǒng)迎來了大爆發(fā)，戶用電池系統(tǒng)安裝量達到10萬個。伴隨著越來越多的電池系統(tǒng)安裝和應(yīng)用，儲能的商業(yè)化推廣不斷深入，除了傳統(tǒng)的能源公司，越來越多的初創(chuàng)公司加入到儲能行業(yè)，試圖探索出更多的商業(yè)模式。特別是隨著電力系統(tǒng)分散化的發(fā)展，也對電力系統(tǒng)的靈活性提出了更高的要求，催生了儲能市場的繁榮。
毫無疑問，新的商業(yè)模式將顛覆傳統(tǒng)的能源商業(yè)世界。從歐洲和美國來看，大型能源公司和小型初創(chuàng)公司由于進入儲能行業(yè)的路徑不同，往往采用了不同的商業(yè)模式。
大型投資路徑
公共事業(yè)規(guī)模的儲能項目，往往服務(wù)的是當(dāng)?shù)氐墓彩聵I(yè)公司或者是用電需求較大的用戶，商業(yè)模式較為固定，也是大型電池投資商容易進入的商業(yè)路徑。目前，主要有以下4種商業(yè)模式：
一是電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)。傳統(tǒng)調(diào)頻服務(wù)系由煤電廠或天然氣發(fā)電廠來實現(xiàn)，但電池可以比化石燃料工廠更快、更準(zhǔn)確地提供頻率調(diào)節(jié)服務(wù)。在成熟的電力市場中，獨立的電池運營商往往以競標(biāo)方式出現(xiàn)，也就是電池所有者在電力市場中每一個小時進行競拍，表明它愿意接受或交付一定數(shù)量的電力(例如20兆瓦)，提供調(diào)頻服務(wù)，之后從電網(wǎng)獲得收益。電網(wǎng)運營商或ISO(獨立系統(tǒng)運營商)通過拍賣設(shè)定頻率調(diào)節(jié)服務(wù)的價格。如果每兆瓦時的拍賣價格是25美元，電池所有者拍賣容量是20兆瓦，那么它的收益就是每小時500美元。
二是收費協(xié)議模式。由儲能電池的投資商為當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)公司提供儲存電力服務(wù)而收取費用，以便在預(yù)先商定的使用參數(shù)范圍內(nèi)對存儲系統(tǒng)進行充電或放電。費用可能是以一個可變的小時費用，也可能是固定容量支付，也有可能是兩者的結(jié)合。盡管這是能源儲存系統(tǒng)最具銀行業(yè)務(wù)的商業(yè)模式，但在此模式下簽訂的合同數(shù)量相對有限。
三是買入賣出模式。電池所有者在非高峰時段，也就是電價便宜的時候購買電力，并在高峰時段將其賣回電網(wǎng)。該模型側(cè)重于基于時間的套利。最常見的用途是中等規(guī)模的儲能項目。例如2017年，特斯拉在南加州愛迪生公司的Mira Loma變電站安裝了一臺20兆瓦的鋰電池系統(tǒng)。電池系統(tǒng)在太陽能系統(tǒng)達到最大值的中午前后充電，并在傍晚高峰時段釋放電力。該項目是對2015年Alison Canyon天然氣儲存設(shè)施大量泄漏導(dǎo)致電力短缺的應(yīng)急響應(yīng)的一部分。從某種程度上，儲氣庫泄漏推動了電池儲存系統(tǒng)的增長。
四是將大型電池與太陽能或風(fēng)能項目配對，規(guī)定了電池電力輸入電網(wǎng)的斜率，并使項目能夠通過提供輔助服務(wù)來獲得額外收入。特斯拉與考艾島公用事業(yè)合作社(KIUC)在一個太陽能發(fā)電廠附近投資了一套52兆瓦時鋰電池系統(tǒng)。根據(jù)協(xié)議，KIUC同意以每千瓦時13.9美分的價格從電池系統(tǒng)購買電力20年，這比它在晚上用電高峰時從現(xiàn)有柴油發(fā)電廠購買電力要便宜。
商業(yè)地產(chǎn)模式
除了較為大型的儲能項目，在歐美，因為太陽能屋頂系統(tǒng)的接入，越來越多的家庭用戶進行了儲能電池的投資，目前德國很多家庭已經(jīng)開始接受這項技術(shù)。
國際可再生能源署(IRENA)預(yù)計到2030年，儲能電池價格將下降50%至66%。住宅電池的迅速普及對已建立的公用事業(yè)構(gòu)成了挑戰(zhàn)，據(jù)統(tǒng)計，德國所有新住宅太陽能光伏系統(tǒng)中約有一半是與電池同時安裝。而針對這種分散式儲能電池，又涌現(xiàn)出了不同于大規(guī)模儲能的商業(yè)模式，被稱之為分散儲能的商業(yè)模式(behind-the-meter models)。
一種商業(yè)模式是儲能投資方出資安裝電池，保留電池系統(tǒng)所有權(quán)并向客戶收取使用費或按照客戶節(jié)省的能源費用提取百分比，這會減少客戶的電費支出。儲能公司使用軟件來預(yù)測電池的使用量以及何時有備用容量。這種計算方法和PPA價格計算方法類似。一般這種儲能公司在說服客戶時會說：“我們會在你的場所放一塊電池，將使用軟件對其進行管理，以便監(jiān)測和管理您的能源使用情況，從而幫助您節(jié)省資金。您需要支付一定費用。這是一項固定費用，您可以將其目標(biāo)設(shè)定為節(jié)省至少兩倍的能源費用。”
由于電池規(guī)模的不同，所以成本取決于節(jié)能費用和設(shè)備投資成本。這種模式的服務(wù)對象一般是商業(yè)地產(chǎn)。在此種模式下，電池投資方與客戶簽訂10年的合同，類似于太陽能屋頂電力購買協(xié)議。此種模式專注于商業(yè)而非住宅，通過人工智能和大數(shù)據(jù)對客戶的能源消費進行管理。它以秒為單位為客戶捕獲用能數(shù)據(jù)，提供實時計量，并在沒有他們參與的情況下可以實現(xiàn)五分鐘甚至更少的調(diào)度響應(yīng)服務(wù)。
另外一種商業(yè)模式是將電池租賃給客戶。通常為10年，收取固定的租賃費。
虛擬電廠到來
在過去的很多年間，公共事業(yè)公司一直在尋找用電高峰期電力供應(yīng)短缺的補充者。隨著戶用電池系統(tǒng)的增加，出現(xiàn)了一種業(yè)界較為流行的商業(yè)模式，一種通過管理多個電池系統(tǒng)構(gòu)建虛擬社區(qū)的方式被一些初創(chuàng)的儲能公司使用。一些家庭電池用戶選擇與虛擬社區(qū)中的其他電池所有者分享他們自己產(chǎn)生的能量。
根據(jù)德國家用電池制造商Sonnen的說法，這種方法可以完全消除對傳統(tǒng)公用事業(yè)的需求。該公司在澳大利亞計劃建立世界上最大的住宅電池網(wǎng)絡(luò)，通過連接“虛擬電廠”中的4萬戶家庭，搭建了名為SonnenFlat的平臺，該平臺允許電池系統(tǒng)的所有者參與市場。需要安裝屋頂太陽能系統(tǒng)的客戶支付少量月費，以換取年度消費津貼、少量月費取代傳統(tǒng)使用費(以千瓦時計價)和固定供應(yīng)費(以日計價)，這可以使居民用電成本遠遠低于從電網(wǎng)購入。
作為回報，Sonnen可以通過向電網(wǎng)運營商提供調(diào)頻服務(wù)使用其電池容量來獲得更多收益。該公司聲稱，德國的一個類似項目為每位客戶一年創(chuàng)造550美元的經(jīng)濟價值。
德國公用事業(yè)公司E.ON表示，據(jù)該公司統(tǒng)計，66%的太陽能電池儲能客戶全年發(fā)電量超過消費量，這些客戶可以通過公用事業(yè)公司及儲能公司已經(jīng)提供的“虛擬存儲”無限期地存儲其電力，從而實現(xiàn)完全自給自足，這種“太陽能云”與銀行賬戶類似。
公用事業(yè)危機
分散式光伏系統(tǒng)的進一步推廣可以顯著推動能源轉(zhuǎn)型，如果德國上千萬戶房主在其屋頂上安裝了光伏+儲能系統(tǒng)，并通過使用綠色電力實現(xiàn)自給自足，毫無疑問，這種業(yè)務(wù)模式對于大型售電公司來說是個壞消息。如果戶用家庭實現(xiàn)了70%電力的自給自足，留給這些大型公共事業(yè)公司的只有0.3個客戶，而不是一個客戶。
然而目前還有許多問題等待解決。比如，儲能的應(yīng)用特別是在一些特定的領(lǐng)域并非完全用經(jīng)濟效益來衡量：電池的使用可以為不同的利益相關(guān)者帶來許多好處，例如減少溫室氣體排放，提高系統(tǒng)靈活性，降低升級現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的成本，并提高供應(yīng)安全性。因而，儲能的投資并非只有商業(yè)利益這一標(biāo)準(zhǔn)，上述因素就很難在現(xiàn)有的定價體系下用貨幣衡量。再比如，電池可以幫助改善偏遠地區(qū)的供應(yīng)安全性。目前，還沒有固定的方法來評估反映儲能在供應(yīng)安全等方面的社會價值。
當(dāng)然，機會也有很多，新技術(shù)與其他領(lǐng)域技術(shù)的融合也給儲能商業(yè)模式創(chuàng)新提供了更多的可能性。例如區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展使得儲能技術(shù)在金融領(lǐng)域得到應(yīng)用。該技術(shù)為點對點交易提供了一個平臺，它可以促進個體能源生產(chǎn)者(而非集中生產(chǎn)者)之間的能源交易，從而增加家庭電池等分散能源的使用，并且在不同地點開發(fā)跟蹤項目。當(dāng)然，這種應(yīng)用取決于新技術(shù)的發(fā)展、監(jiān)管環(huán)境的變化以及市場給予的反應(yīng)。
根據(jù)麥肯錫的說法，儲能電池的普及將產(chǎn)生巨大的贏家和輸家，因為儲能的價值將隨著成本下降的速度、公用事業(yè)的適應(yīng)方式、靈活的第三方以及監(jiān)管而發(fā)展。“從現(xiàn)在開始，公用事業(yè)必須了解儲能的發(fā)展以及它們?nèi)绾胃淖兡茉词澜?rdquo;，麥肯錫警告說。
