数据证实美国电网中太阳能加储能混合模式崛起

根据美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的追踪数据，截至2020年底，美国至少有226个规模大于1 MW的同场部署的混合行供电侧电站在运行之中，总装机容量超过了30 GW。

根据EIA-860表格的数据，最常见的配置是光伏加储能方式（73个项目，共计992 MW太阳能和250 MW储能），其次是数种基于化石的混合类别。

同场或混合发电站——即在现场将储能与发电资源整合在一起，或将两种或更多不同类型的发电资源放在一起的发电站——多年来一直是美国能源结构的组成部分。而今的主流趋势则是将太阳能光伏电站与电池结合起来。 LBNL跟踪的来自全国各地的互连排队数据显示了国内对于混合发电站的浓厚的商业兴趣，在2020年结束时已经有超过460 GW的太阳能发电站排在互连队列中，其中的159 GW（或35%）属于混合类别，通常为太阳能加电池的配置。对于同在互连队列中的209 GW风能，大约6%的项目也提议采用混合模式，其中大多数都配以电池储能装置。

提议阶段的混合和同场项目的发电产能情况。图片来源：劳伦斯伯克利国家实验室

太阳能装置通常会激发更高的电池连接率，因为在互连项目中，太阳能的储能与发电产能的比率中值为60%，而风能仅有35%，太阳能的储能时间中值也最长，约为2小时。

在互连排队的所有混合项目中，将近93%为太阳能加电池的配置，占到混合项目总装机容量的88%。拟建太阳能加电池项目的装机容量达到了所有其他混合配置的发电产能的七倍以上。

加州电网CAISO有着最高的含电池太阳能项目比例，达到89%；其次是西部非ISO地区，占67%；然后是西南电力联营公司（SPP）和得州电力可靠性委员会（ERCOT）地区，分别占22%和21%。

大体上，西部地区对此类项目表现出更大的兴趣，因为包括NYISO、ISO-NE和PJM在内的东部电网的混合项目比例分别为5%、12%和19%。

CAISO的数据表明，同场模式比真正的混合方式更受欢迎。同场需要对共享互连背后的单个电力来源进行不同的建模和调度指令。混合模式对共享互连后面的多个电力来源采用单一的投标方法，这意味着没有单独的可再生资源预测和调度。如左图所示，CAISO计划到2024年的大部分装机容量都属于这个类别。

承购协议

劳伦斯伯克利国家实验室还跟踪了具有承购协议的光伏加电池发电站，以便更好地了解近期的混合项目管道。包含134个项目的采样结果显示，与目前现有的混合电站相比，趋势是储能时间更长，电池与光伏的容量比率更高。

这些由承购人担保的新项目的总体加权平均电池储能时间为3.4小时，电池与光伏容量之比为50%。这些数字均高于现有项目——平均时间2.6小时，储能容量比率25%。这些项目即将设置的电池容量大部分位于加利福尼亚、内华达、得克萨斯和夏威夷等州。

根据对购电协议的研究，该实验室发现，增加储能的成本会随着电池与光伏容量之比的增加而呈现线性增加，但整体PPA价格会随着时间的推移而下降。这种趋势在除了夏威夷的其他各地都是如此。但夏威夷的光伏项目通常采用100%的储能容量比率，配以储能的项目电价高昂许多。