四、英国的经验：利用储能技术改变能源系统
英国伦敦帝国理工大学能源系统学教授GoranStrbac博士介绍了英国在储能定价方面的探索，主要观点如下：
1、基础设施使用率逐步降低使英国电力系统在低碳电力并网方面面临严峻挑战
英国发电系统目前平均使用率是55%。英国的可再生能源目标雄心勃勃，包括大规模太阳能发电和风力发电的可再生能源发电量，将大量取代燃煤、燃气发电量。但是从容量上来讲，电力需求的高峰与太阳能大发时段可能不一致，风电的容量效益也不高，这就需要保留一些传统发电方式来应对这种电力高需求时段的容量需求。
为了实现各个行业，包括交通和供热领域低碳化，根据测算，至2030年基础设备的使用率会从现在的55%左右下降到低于25%。这意味着资产要增加一倍，可是提供的能量其实是一样的，这导致发电成本的大量增加。研究表明，如果2025年之后风电达到3000万千瓦，将会有25%以上的“弃风”率，就是四分之一以上的风电可发电量没有办法被使用，这将是一个巨大的社会资源浪费，因为海上风电投资是非常昂贵的。如何在低碳化的同时提高能源设施及生产能力的利用率、降低成本，是向低碳转型时遇到的重大挑战。
2、使用灵活的技术可以扭转固定资产使用率下降的趋势
按照常规发展模式，固定资产利用率会大幅下降，这是英国政府不愿看到的。使用灵活性技术，包括需求侧响应，储能、灵活发电、智能网络技术等，可以扭转固定资产使用率下降的趋势。现在安全供给是通过冗余资产实现的，代价是非常高的；取而代之，通过智能、智慧也能实现安全高效的供给。分析显示，对英国来讲，逆转这样的趋势带来的市场价值一年超过80亿英镑，商业价值巨大。
3、全系统模拟显示，储能技术可以减少可再生能源的系统整合成本，增加全社会价值
系统建模计算显示，2015年英国只需要2吉瓦的储能能力，可产生5亿英镑的社会价值，只是缺少商业模式而没能落实;到2030年，英国为兑现脱碳的承诺需要15吉瓦储能能力，它所创造的社会价值将是35亿英镑;而到2050年，英国可能需要25吉瓦储能，对应的社会价值将是150亿英镑。如果对于脱碳不感兴趣的话，其实从技术和经济角度来说，储能根本没有什么优势，简单采用燃煤、燃气发电就行了；如果脱碳并兑现承诺，储能将是一个核心技术。
4、储能作为高效的灵活性技术，可以提供全方位服务，关键是价格如何体现能源买卖套利之外的服务
储能能够提供多种服务。一就是套利。第二个就是平衡服务，因为可再生能源不稳定，有了储能就可以实现平衡。第三个就是调频服务，在英国这方面需求也是不断增长的。储能也能满足峰值需求，还有对网络的支持。另外还有两个方面，还没有得到非常充分的强调，但是在英国有很多讨论，围绕低碳发电组合和储能技术替代电网扩容，就是储能实际上更多的是为了帮助实现碳减排的目标。
1)储能能够提供更多的选择。在英国，主要考虑的就是可再生能源的不稳定性，及其对市场平衡的影响，套利加平衡，就会比仅套利的价值大很多。
2)调频。英国是一个岛国，有时风力、太阳能发电量比较大，但是此时系统并不需要这么多发电量，如果我们不能按秒的时间来实现电网平衡的话，就是非常大的一个问题。未来这个问题可能比现在更复杂，储能所能够带来的价值到未来可能会增加至少10倍。当然，这需要有一个市场设计，需要有一个实时体现供求关系变化的电价定价体系，能够反映出储能在调频方面的价值。
3)储能技术替代电网扩容，参与电网规划。如果在规划设计电网的时候，能够考虑到储能作用的话，可能未来电网规划设计方案就不一样了。要把储能和电网本身作用放在一个平等的、平衡的角度上考虑，就是在设计未来电网的时候，不能只考虑到传统上我们认为电网是什么样的作用，而是要考虑到把储能放进去，电网能够发挥什么样的作用。通过不同方案的比较，考虑储能在电网中发挥的作用，研究储能对电网整体规划的影响。
4)储能在碳减排方面的作用。目前储能在该方面的作用还没有得到充分认识。英国的减排目标，是从目前每度电排放350-400克，到2050年的时候将每发一度电二氧化碳排放降低到25克左右。如何实现这个目标?要有一些低碳发电设施，比如核能、风电、光伏、二氧化碳捕捉等技术。如果用了储能的话，实现同样的减排目标，就不需要建那么多光伏和风电发电厂。一项研究发现，如果有了储能技术，就可以少建10吉瓦核能发电能力，或少建15吉瓦海上风电发电能力，这是储能所带来价值的体现。储能会帮助实现减排的目标，与此同时却不需要建立那么多新的发电设施。在企业和投资人进行投资过程中，要意识到储能的减排价值，这样才能规划设计合理的投资方案。实现英国低碳发展目标，还是持续的需要有核能的，没有核能的话是无法实现减排目标的，但同时必须加大风电和太阳能发电的开发。但是这些可再生能源的波动比较大，就需要储能技术实现灵活性调节。
5、储能可以帮助应对未来发展的不确定性
关于未来能源市场，唯一确定性就是有大量不确定性。比如说在英国，大家对离岸风力很感兴趣，但是不是100%的确定到底这个风力是多少，到底在什么地方?怎么去做这件事情?这些不确定性的情况，涉及到投资的方方面面，包括配电、输电网络，还有可能的弃风等。如果这些不确定性不能具体化分析，那么储能技术就变成了一个解决方案。虽然说储能是一个很贵的解决方案，但是储能可以帮助应对不确定性。这是一个非常重要的问题，因为这是有价值的。不过现在监管框架并没有认识到像储能这样智能技术的价值。比如说如果只看一下投资，从上世纪的角度来看，就不会选择储能;假如从未来看有很多不确定需要应对的情况下就要用到储能。
6、影响储能投资决策的因素
储能有价差套利，平衡市场、光伏平衡、网络支持、调频、容量等多方面的价值，但总体来讲储能的价值要取决于到底有没有相应的市场。假如说市场非常完善，储能就可以部署，而且部署的非常好，通过各种各样的收入方式，收入能够最大化。仅考虑价差套利和所有价值都得到收益两种情况对比，收益的差别将超过十倍。如果说市场好，整个储能带来的价值都可以获得，储能就能很好地发展。但是如果市场缺失，其中一些价值就无法获得收益;比如像在英国的小公司，可能某些容量市场上面的价值，就没有办法得到，所有价值当中只有一小部分能够转化为收益，储能的投资效益将成为一个问题。
从英国电力市场的演进来看，目前所有的设计主要是看能量市场，目前是能量市场主宰的。到2030年，主要通过太阳能、风能、核能等低碳方式发电，边际成本接近于零，总体电量市场就会大幅减少。容量市场、系统服务市场等就会增加很多。一定要设计出适应未来低碳发展情景的电力市场结构，通过政策监管、市场设计等，推动储能的发展。
北京国际能源专家俱乐部总裁陈新华博士对讨论作了总结。他指出：
从四个国别报告看，全球储能市场正在蓄势待发，将出现井喷式发展：
1)美国是州立层面的立法要求和储能在电力系统各个环节所体现的价值驱动着储能市场的发展。
2)德国是能源转型2.0的要求和储能在调频市场、居民用户的平价上网还有政府的补贴在驱动。
3)日本的驱动力则是政府规定储能可以参与所有电力环节的竞争并且在2017年可以全面参与辅助市场建设，还有居民光伏的平价上网，以及政府对各个电力环节配置储能装备的要求和鼓励。
4)英国则是为了达到2030和2050的脱碳目标，储能可以提髙可再生能源的并网率，提高电力系统的灵活性，通过避免损失来创造巨大的社会价值。目前英国市场和其他市场也一样，储能主要是在能量市场，容量市场、调频市场和服务市场容量非常小。但到2030年，容量市场、调频市场和服务市场规模就要比目前大十几倍，储能市场前景广阔。
政府与监管层面的当务之急就是如何通过电力市场的设计来推动储能发展，实现储能价值。美国是通过州立层面的电力市场立法，让储能全面参与电力行业的各个环节，让电力行业的各利益相关方在设计方案中也把储能技术考虑在内。德国是通过联邦层面进行能源转型2.0计划和对调频市场的公开招标，还有对居民用户储能装备的补贴来推动。日本则是通过电力体制改革，运行储能全面参与电力行业的各个服务环节，并且通过鼓励“负瓦特”和“虚拟电厂”等创新措施来推动。英国政府则是通过市场机制的设计，让储能在电力系统的低碳转型中发挥作用，从而体现其社会价值。这些经验对于正在进行的中国电力体制改革很有借鉴作用。
这些国外经验表明，储能产业发展最关键的要素是政府监管部门和电力行业充分认可储能技术作为电力行业各个环节项目规划的一个技术选项，并在项目设计过程中给予充分考虑。储能发展初期需要政府的激励政策，但最后还是需要依靠体现自身的价值得到发展。
中国储能发展需要好的市场机制。可再生能源的快速发展，加上分布式能源系统及微电网的快速推进、能源价格机制改革、电力市场化改革及省级电力交易中心的设立等，也给储能产业发展创造了机会。中国政府价格部门可参考国际经验，改变储能定价目前主要靠能源买卖套利的模式，使得储能其他方面的价值也能够充分发挥出来，实现相应收益。
