根据中关村储能产业技术联盟(CNESA)全球储能数据库的统计，截至2017年底，美国已投运的电化学储能项目总规模810.8MW。过去3年的新增规模占到总投运规模的2/3。超过80%的电池储能容量使用的是锂离子电池。从区域上看，PJM、CAISO、ERCOT、MISO、ISO-NE合计占到美国储能总规模的90%以上。PJM和CAISO区域电力市场分别是美国储能功率规模和能量规模最大的地区。本文将在美国能源信息委员会近期发布的《美国电池储能市场趋势研究报告》的基础上，对比分析CAISO和PJM区域电力市场中储能应用的特点。
1、PJM区域电力市场储能应用情况
PJM(PJMINT.，L.L.C)是经美国联邦能源管制委员会(FERC)批准，于1997年成立的一个非股份制有限责任公司。作为区域性独立系统运营商(ISO)，PJM负责美国13个州以及哥伦比亚特区电力系统的运行与管理，集中调度美国目前最大、最复杂的电力控制区。
PJM是美国储能功率装机规模最大的地区，占到已投运项目近40%的功率规模和31%的能量规模。PJM区域电力市场的储能项目以功率型应用为主，平均功率规模为12MW，平均储能充放电时长为45分钟。
2011年和2013年美国联邦能源监管委员会(FERC)先后发布755号令和784号令，分别制定了电力零售市场调频辅助服务按效果付费补偿机制和储能作为第三方辅助服务提供方的结算和报告规则。在此基础上，PJM市场制定了完善的调频辅助服务竞价规则和付费结算方法，创建了快速调频市场。PJM的电池储能功率规模大部分由独立发电商(Independent Power Produces，IPPs)所有，用于提供调频服务。
PJM调频储能市场的快速发展也带来了控制系统管理问题。为此，PJM于2017年初修订市场规则，维持调频服务的能量中性，要求RegD资源将不再只提供短周期调频服务，储能系统也将被要求延长电网充放电时间。市场规则的修改意味着储能系统需要配置更大的容量和充放电周期，也大幅降低了储能的安装增速。
2、加州电力市场储能应用情况
CAISO(California Independent System Operator，Inc)是加州电力市场的运营主体和加州电网的调度中心，服务于加州三千万人口，控制超过2.5万英里的输电线路，发电总装机容量超过5亿千瓦。
CAISO是美国储能能量规模最大的地区，占到已投运项目44%的能量规模和18%的功率规模。加州储能以提供能量服务为主，应用领域比PJM更为多样。CAISO储能项目的平均功率规模为5MW，平均储能充放电时长为4小时。
太平洋燃气电力公司(PG&E)、圣地亚哥燃气电力公司(SDG&E)、南加州爱迪生公司(SCE)等投资者所有的公用事业公司(IOUs)是加州储能项目的主要投资开发主体。IOUs一方面积极推动电网级储能电站和工商业用户侧储能电站的建设，另一方面还正在积极通过与用户共享资产的模式，集成用户侧分布式储能资源提供电力服务。目前加州62%的储能装机规模是由SCE和SDG&E采购和应用的，主要解决储气库泄漏带来的供电稳定性问题，满足CPUC发电资源至少提供4小时备用容量的要求。因此，加州储能呈现出更大储能能量的发展趋势。此外，加州还是小型储能系统(<1MW)的主要应用地区。美国90%的储能系统都应用于加州，其中商业领域应用主要分布于SCE和SDG&E地区，工业领域应用主要分布于PG&E地区。
总结PJM、CAISO等区域电力市场储能应用状况和加州、马萨诸塞州、纽约州等州的储能市场发展趋势，目前批发电力市场规则的修订和州政府储能政策法案的制定是美国推动储能应用的两个主要抓手。在批发电力市场规则方面，除了FREC 841等法案外，目前的主要思路包括将储能列为一类独立的电力资产，定义储能参与电力市场的模式，降低储能参与电力市场的最小规模要求，允许储能并网，定义储能时长要求等。在州政府政策方面，主要方案包括制定采购目标，建立经济激励，将储能纳入整合资源计划(integrated resource plan)进行统筹规划等。
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