2023年大规模电池储能成本预测研究报告

 蓝狮平台网讯：2023年6月，美国国家可再生能源实验室（NREL）发布了《大规模电池储能成本预测研究报告——2023年更新版》（Cost Projections for Utility-Scale Battery Storage: 2023 Update）。该项研究主要描述了公用事业规模锂离子电池储能系统的成本和性能预测，重点是持续4小时的长时储能系统。成本预测主要通过分析新近发表的各种包含公用事业规模储能成本的研究报告和各类出版物得到的。各类有关储能成本分析的报告和出版物表明，随着时间的推移，电池储能成本下降的预测数值差异很大。

  下图ES-1显示了从各种文献（以灰色线条显示）中收集的一系列储能成本下降预测（标准化基础），以及NREL 2023更新报告中设定的低、中、高成本预测（以黑色粗线显示）。

  图ES-2则显示了基于各文献预测的4小时电池储能系统的总体资本成本。2030年的储能成本（低、中、高情景）分别为245美元/千瓦时、326美元/千瓦时和403美元/千瓦时，到2050年，则储能成本分别下降到159美元/千瓦时、226美元/千瓦时和348美元/千瓦时。

  具体数据如下表：

  2023年更新报告中的成本预测值（实线）与2021年成本预测报告（Cole, Frazier, and Augustine 2021）中的数值（虚线）的比较。【2022年未更新】实际成本有所升高，三种情景下高、中成本有更大的下降趋势。低成本情景近期下降趋势大但预计2025年后下降空间变窄，成本高于2021年预测值。

  2023年更新报告中的成本预测值（实线）与2021年成本预测报告（Cole、Frazier和Augustine，2021年）中的值（虚线）的比较，所有值均根据2020年的 "中间成本"情景的预测值进行了归一化处理（normalized to the “Mid” cost projection in the year 2020）。

  此外，本报告还讨论了电池可变化的运维成本、寿命和效率，并根据报告所调查的系列出版物选择了一个推荐值。

  储能成本预测背景：电池储能成本在过去的十年变化迅速。2016年，NREL发布了一套公用事业级锂离子电池的成本预测方法（Cole等人，2016）。2016年的预测很大程度上还依赖于电动汽车电池的预测，因为公用事业规模电池成本的预测基本上还无法获得持续时间超过30分钟的预测。到了2019年，NREL根据专注于公用事业规模储能电池系统的报告和出版物，对其电池成本预测进行了更新（Cole和Frazier 2019），并分别于2020年（Cole和Frazier 2020）和2021年（Cole、Frazier和Augustine 等人，2021）发布了更新版本。2022年该数据没有更新。2023年更新版本报告，利用2021年、2022年和2023年初发布的数据，再次更新了成本预测数据。

  预测方法：NREL对成本和性能的预测主要采用基于文献的方法，通常根据文献中的低值、中值和最高值进行预测。NREL采用的文献列表如下。

  NREL利用的文献包括BNEF的BULLARD、EIA年度能源展望、IEA世界能源展望报告、LAZARD储能成本报告、WoodMackenzie美国LCOE成本预测报告等16个来源。各具体报告及来源，可参考文末附录参考文献。

  NREL表示，由于电池储能的价格和部署情况预期变化迅速，因此仅使用2022年和2023年发布的出版物信息进行预测。除了上表中列出的出版物外，NREL还使用了电力研究所（EPRI 2020）在2020年发布的运维（O&M）和性能假设报告，但剔除了其成本预测，因为该报告发布于2022年之前。

  NREL表示，根据已公布的数值进行成本和性能预测存在许多固有的挑战。首先是各种公布出的数值的定义尚不明确。例如，美元年份、上线年份、持续时间、放电深度、寿命等往往不同，运维也并不总是以相同的方式定义（甚至根本没有定义）。因此，NREL报告中提供的一些数值，还需要根据指定的来源进行解释。其次，许多已公布的数值本身会将其公布的预测值与其他预测值进行比较，因此目前尚不清楚这些预测值在多大程度上相互依赖。多重预测则会使基于某个预测做出的预测结果比其他预测有更大偏差。此外，由于实际电池系统的数据集相对有限，且成本变化迅速，因此尚不清楚如何对不同的电池预测数值进行加权处理。例如，2022年下半年新发布的预测数字，是否应比之前发布的预测权重更高？或者某些机构可能更擅长预测或捕捉供应链中断等问题，是否应给予更高的权重？

  考虑到对目前拥有的文献保持中立的调查，NREL在报告中对所有的成本预测取相同的权重。特别是NREL分析其他文献的数据时发现，这些预测中要么引用了NREL报告之前的更新数值，要么引用了年度技术基线，而这个基线的数字往往也依赖于NREL已发布的成本预测报告。因此，如果将所有最新发布的预测一股脑儿加入，无疑会造成已知的冗余（如上述多重预测问题所示），因此有的数值并未包括在此次更新中。在某些情况下，NREL将此前的工作作为预测的起点，然后进行微调以更好反映分析师对电池储能定价的看法。此外，报告成本值全部按消费价格指数转换到2022年美元计算，会考虑到通胀情况进行调整。另外，新报告只考虑4小时锂电池储能系统预测。

  预测结论：报告认为，电池储能成本在过去几年中变化迅速，因此有必要对长期规划模型和其他活动中使用的储能成本预测进行更新。最新更新的预测值，基于新近发布的储能成本进行。新的预测包括了范围广泛的储能成本，既包括当前的成本，也包括未来成本。从近期而言，一些预测显示储能成本在上升，而另一些预测则显示成本有大幅下降，到2025年，储能成本的下降介于-3%到36%之间。

  NREL的预测工作，采纳了多种文献中的正常化成本降低率，得出的结论是：到2030年资本成本将降低16-49%，到2050年成本降低28-67%。当然，NREL的成本预测中还包括假定的运维成本、使用寿命和充放电效率（round-trip efficiencies），并将这些性能指标与其他已发布的数值进行比较。

  报告认为，有多种因素可能会影响未来成本的变化，包括市场需求情况、供应链扩张或受限情况、与电动汽车等其他行业的相互作用，以及材料成本和可获得性影响等等。

【责任编辑:欧阳勇】