当前，全球天然气价格暴涨，多国陷入能源短缺的困境。在全球低碳化的背景下，可再生能源产业是新一轮国际竞争的战略制高点，很多国家都将其作为推进产业结构调整的重要举措。储能技术有助于促进可再生能源产业的发展，有效缓解可再生能源发电的不稳定性，解决发电和用能的时间差问题。全球储能产业呈现出蓬勃发展的态势。美国审计署近年对能源储存在电网运行中的作用进行了绩效审计，发布了题为《电网运营部署面临的挑战及应对措施》的审计报告。本文主要就报告中的审计目标和方法，以及审计结论及建议进行梳理总结，以期为我国的电网审计工作提供参考。 一、储能技术分类及美国电网储能总体情况 （一）储能技术分类 根据能量存储方式的不同，储能技术主要分为：机械储能（如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等）、电磁储能（如超导电磁储能等）和电化学储能（如锂离子电池、铅酸电池等）。其中比较常用的是机械储能和电化学储能两种方式。目前最为成熟、成本最低、应用规模最大的是机械储能。全球储能市场中，以抽水储能为主的机械储能仍占据主导地位，但电化学储能拥有更为广阔的应用范围和发展空间。与机械储能受到地理位势空间和资源限制相比，电化学储能限制较少且寿命较长。 截至2019年年底，全球已投运储能项目累计装机规模184.6吉瓦，其中抽水蓄能累计装机占比最大，为92.6%，其次为电化学储能，累计装机规模9.52吉瓦，占比5.2%。但截至2021年年末，全球已投运电力储能项目累计装机规模209.4吉瓦，其中抽水储能的累计装机规模占比首次低于90%，比2021年同期下降4.1个百分点；电化学储能的累计装机规模为25.4吉瓦，同比增长67.7%。由此可以看出，目前全球储能技术的开发主要集中在电化学储能领域。 （二）美国电网储能总体情况 美国是全球储能产业发展较早的国家，拥有全球近半的示范项目，并且出现了若干实现商业化应用的储能项目。2020年美国储能新增装机功率达到1吉瓦，累计装机功率全球第三，成为全球第三大储能市场。美国储能市场最大的州是加利福尼亚州，占全国容量的60%。虽然其中抽水储能仍占主体地位，但预计未来发展潜力最大和发展速度最快的是电化学储能。 在供应链电池短缺和涨价的压力下，2021年美国储能市场的发展仍再创新高，在新增装机容量和单个项目装机规模上都有所突破。Wood Mackenzie调研机构和美国清洁能源协会发布的《美国储能检测报告》显示，2021年美国新增储能系统装机容量达到3.5吉瓦，标志着美国即将从百兆瓦级项目迈向开启吉瓦级项目的新时代。 二、美国审计署电网储能绩效审计的目标及方法 美国审计署电网储能绩效审计的目标包括：描述如何使用储能来提高电网的运行性能，分析影响电网运行储能部署的因素，确定联邦和州的政策以及其他应对措施。 为了实现前两个目标，美国审计署审查了很多资料，包括2012至2017年发表的研究文章。资料的主要来源为能源部国家实验室、联邦能源管理委员会和利益相关者团体。美国审计署根据与储能的相关性、储能在电网运行中的作用，以及影响储能部署的因素，从诸多方面进行了分析。为了实现第三个目标，美国审计署查阅了能源部有关储能工作的文件、相关的联邦能源管理委员会命令，以及关于部署储能的拟议和最终规则。此外，美国审计署还审查了美国国税局的文件、各州机构和利益相关团体的文件、相关数据库和新闻文件。 除了文件审查外，审计访谈也是该项目主要的审计方法。美国审计署采访了41名利益相关者，包括来自政府机构的官员、行业代表以及相关团体代表，收集储能和电网运营相关信息。 美国审计署调查最常使用数据清单表，包括发电端存储应用、传输端存储应用、分布端存储应用、运营中抽水蓄能比例、电化学蓄能比例、热能蓄能比例、电机蓄能比例等，为揭示问题和提出改进建议提供了重要指引。审计报告列出了简单明了的图表和现场实物图，可以作为审计人员的专业难点解析参考资料。此外，审计报告还出具了推动储能部署的国家政策措施汇总表，虽然该表并不是全面清单，但清晰明了地展示了相关政策措施，达到了前述第三个审计目标。在审计报告中，美国审计署绘制出了联邦能源管理委员会努力解决市场障碍的时间轴，清楚且直观。 三、美国审计署电网储能绩效审计结论及审计建议 （一）审计结论 储能可以提高电网运行的可靠性、弹性和效率。首先，可以将储能作为发电、输电、配电或客户所在地的资产部署在电力系统中，以此提供各种服务。如储能可以在中断期间提供备用电源，解决可再生能源的可变性问题，提高电网的峰值容量，提供电网辅助服务。其次，储能具有提高电网运营效率并帮助降低运营成本的潜力。如储能可以在低成本时期储存能量，在更高价格时卖出。储能还可以减少对现有发电、输电和配电基础设施的容量需求，降低成本。 储能部署仍受诸多因素干扰。美国审计署通过审计发现，可再生能源使用的增加促进了储能的部署，而储能部署受包括经验、技术、成本、安全性和监管环境等诸多因素干扰。首先，储能的充电放电需要准确的计算，且需要制定操作要求和策略来与大型电网并网安装，工业准备和技术发展是阻碍储能部署的一大因素。虽然近年来锂电池这类存储设备价格有所下降，但是其他部分的成本仍然较高，电池的实际退化程度也是未知的，所以目前对于储能的预期收益仍不明朗，这也在很大程度上阻碍了储能的部署。其次，储能自身的安全性问题、相关法规的不完善也阻碍了储能的部署。储能项目的选址要求本就比其他资源（如大型发电厂）的选址要求更为严格，再加上相关安全规范和标准的制定往往滞后于储能技术的发展、储能安全问题的处理经验不足，这些都增加了储能项目的审查时间。再次，市场规则不完备、储能的资产定义不明确、各区域规则存在差异，使得储能项目开发商必须对市场进行单独分析，这提升了储能市场的准入门槛，也在一定程度上阻碍了储能的部署。
