NREL發布《大規模電池儲能成本預測研究報告——2023年更新版》
來源：新華網 時間：2023-07-26 14:20
2023年6月，美國國家可再生能源實驗室（NREL）發布了《大規模電池儲能成本預測研究報告——2023年更新版》（Cost Projections for Utility-Scale Battery Storage: 2023 Update）。該項研究主要描述了公用事業規模鋰離子電池儲能系統的成本和性能預測，重點是持續4小時的長時儲能系統。成本預測主要通過分析新近發表的各種包含公用事業規模儲能成本的研究報告和各類出版物得到的。各類有關儲能成本分析的報告和出版物表明，隨著時間的推移，電池儲能成本下降的預測數值差異很大。
下圖ES-1顯示了從各種文獻（以灰色線條顯示）中收集的一系列儲能成本下降預測（標準化基礎），以及NREL 2023更新報告中設定的低、中、高成本預測（以黑色粗線顯示）。
圖ES-2則顯示了基于各文獻預測的4小時電池儲能系統的總體資本成本。2030年的儲能成本（低、中、高情景）分別為245美元/千瓦時、326美元/千瓦時和403美元/千瓦時，到2050年，則儲能成本分別下降到159美元/千瓦時、226美元/千瓦時和348美元/千瓦時。
2023年更新報告中的成本預測值（實線）與2021年成本預測報告（Cole, Frazier, and Augustine 2021）中的數值（虛線）的比較。【2022年未更新】實際成本有所升高，三種情景下高、中成本有更大的下降趨勢。低成本情景近期下降趨勢大但預計2025年后下降空間變窄，成本高于2021年預測值。
2023年更新報告中的成本預測值（實線）與2021年成本預測報告（Cole、Frazier和Augustine，2021年）中的值（虛線）的比較，所有值均根據2020年的“中間成本”情景的預測值進行了歸一化處理（normalized to the “Mid” cost projection in the year 2020）。
此外，本報告還討論了電池可變化的運維成本、壽命和效率，并根據報告所調查的系列出版物選擇了一個推薦值。
儲能成本預測背景：電池儲能成本在過去的十年變化迅速。2016年，NREL發布了一套公用事業級鋰離子電池的成本預測方法（Cole等人，2016）。2016年的預測很大程度上還依賴于電動汽車電池的預測，因為公用事業規模電池成本的預測基本上還無法獲得持續時間超過30分鐘的預測。到了2019年，NREL根據專注于公用事業規模儲能電池系統的報告和出版物，對其電池成本預測進行了更新（Cole和Frazier 2019），并分別于2020年（Cole和Frazier 2020）和2021年（Cole、Frazier和Augustine 等人，2021）發布了更新版本。2022年該數據沒有更新。2023年更新版本報告，利用2021年、2022年和2023年初發布的數據，再次更新了成本預測數據。
預測方法：NREL對成本和性能的預測主要采用基于文獻的方法，通常根據文獻中的低值、中值和最高值進行預測。NREL采用的文獻列表如下。
NREL利用的文獻包括BNEF的BULLARD、EIA年度能源展望、IEA世界能源展望報告、LAZARD儲能成本報告、WoodMackenzie美國LCOE成本預測報告等16個來源。各具體報告及來源，可參考文末附錄參考文獻。
NREL表示，由于電池儲能的價格和部署情況預期變化迅速，因此僅使用2022年和2023年發布的出版物信息進行預測。除了上表中列出的出版物外，NREL還使用了電力研究所（EPRI 2020）在2020年發布的運維（O&M）和性能假設報告，但剔除了其成本預測，因為該報告發布于2022年之前。
NREL表示，根據已公布的數值進行成本和性能預測存在許多固有的挑戰。首先是各種公布出的數值的定義尚不明確。例如，美元年份、上線年份、持續時間、放電深度、壽命等往往不同，運維也并不總是以相同的方式定義（甚至根本沒有定義）。因此，NREL報告中提供的一些數值，還需要根據指定的來源進行解釋。其次，許多已公布的數值本身會將其公布的預測值與其他預測值進行比較，因此目前尚不清楚這些預測值在多大程度上相互依賴。多重預測則會使基于某個預測做出的預測結果比其他預測有更大偏差。此外，由于實際電池系統的數據集相對有限，且成本變化迅速，因此尚不清楚如何對不同的電池預測數值進行加權處理。例如，2022年下半年新發布的預測數字，是否應比之前發布的預測權重更高？或者某些機構可能更擅長預測或捕捉供應鏈中斷等問題，是否應給予更高的權重？
考慮到對目前擁有的文獻保持中立的調查，NREL在報告中對所有的成本預測取相同的權重。特別是NREL分析其他文獻的數據時發現，這些預測中要么引用了NREL報告之前的更新數值，要么引用了年度技術基線，而這個基線的數字往往也依賴于NREL已發布的成本預測報告。因此，如果將所有最新發布的預測一股腦兒加入，無疑會造成已知的冗余（如上述多重預測問題所示），因此有的數值并未包括在此次更新中。在某些情況下，NREL將此前的工作作為預測的起點，然后進行微調以更好反映分析師對電池儲能定價的看法。此外，報告成本值全部按消費價格指數轉換到2022年美元計算，會考慮到通脹情況進行調整。另外，新報告只考慮4小時鋰電池儲能系統預測。
預測結論：報告認為，電池儲能成本在過去幾年中變化迅速，因此有必要對長期規劃模型和其他活動中使用的儲能成本預測進行更新。最新更新的預測值，基于新近發布的儲能成本進行。新的預測包括了范圍廣泛的儲能成本，既包括當前的成本，也包括未來成本。從近期而言，一些預測顯示儲能成本在上升，而另一些預測則顯示成本有大幅下降，到2025年，儲能成本的下降介于-3%到36%之間。
NREL的預測工作，采納了多種文獻中的正?；杀窘档吐剩贸龅慕Y論是：到2030年資本成本將降低16%~49%，到2050年成本降低28%~67%。當然，NREL的成本預測中還包括假定的運維成本、使用壽命和充放電效率（round-trip efficiencies），并將這些性能指標與其他已發布的數值進行比較。
報告認為，有多種因素可能會影響未來成本的變化，包括市場需求情況、供應鏈擴張或受限情況、與電動汽車等其他行業的相互作用，以及材料成本和可獲得性影響等等。
責任編輯：楊娜
