儲(chǔ)能連接未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)

近一段時(shí)間以來(lái)，行程頗為緊湊，既有推動(dòng)儲(chǔ)能項(xiàng)目落地的務(wù)實(shí)之旅，亦有參加儲(chǔ)能相關(guān)會(huì)議論壇的務(wù)虛之行。而現(xiàn)在恰值“計(jì)始于春”的花開(kāi)之際，驀然想來(lái)“我們只顧向前趕路，應(yīng)付著快樂(lè)和痛苦的局面”，似乎也十分有必要在一個(gè)清風(fēng)伴流嵐的好日里，沏上一杯熱茶，切實(shí)思考一下儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

上篇：儲(chǔ)能功能價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值簡(jiǎn)析

一、儲(chǔ)能市場(chǎng)方向趨于清晰

經(jīng)過(guò)近幾年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)同仁的不懈努力推動(dòng)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正呈欣欣向榮之勢(shì)，規(guī)范和促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)文件和基礎(chǔ)政策頻出，而在此背景下，儲(chǔ)能產(chǎn)品在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)方向也日益趨于清晰。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)電力這個(gè)主體，整理儲(chǔ)能產(chǎn)品在電力主體里的應(yīng)用場(chǎng)景，包括發(fā)、輸、配、用這四個(gè)環(huán)節(jié)，歸結(jié)其功能基本可分為四大類(lèi)，即調(diào)峰、調(diào)頻、提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和靈活性以及提升電能質(zhì)量。依據(jù)這儲(chǔ)能產(chǎn)品在電力系統(tǒng)這四大類(lèi)功能價(jià)值，衍伸出許多細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域，而根據(jù)現(xiàn)有電力系統(tǒng)電價(jià)特點(diǎn)和相關(guān)輔助服務(wù)的配套政策，連同其經(jīng)濟(jì)收益簡(jiǎn)單可歸納如下表。

二、儲(chǔ)能市場(chǎng)方向功能價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值簡(jiǎn)析

1. 戶(hù)用側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用簡(jiǎn)析

關(guān)于戶(hù)用儲(chǔ)能和工商業(yè)儲(chǔ)能的簡(jiǎn)析：因?yàn)橛蟹骞入妰r(jià)差的存在，因此利用儲(chǔ)能產(chǎn)品“低充、高放”是最容易看到或最容易實(shí)現(xiàn)套利的應(yīng)用場(chǎng)景，是許多儲(chǔ)能企業(yè)發(fā)力的起點(diǎn)。但就儲(chǔ)能單元在戶(hù)用側(cè)進(jìn)行電力存儲(chǔ)的功能而言，其本身不產(chǎn)生電力，只是電力“搬運(yùn)工”還要消耗電力的特點(diǎn)，已決定其單純作為“削峰填谷”應(yīng)用的收益不會(huì)很好。有些企業(yè)采用投資建設(shè)而后租賃的方式，以現(xiàn)在的峰谷價(jià)差以及儲(chǔ)能技術(shù)為基礎(chǔ)，這些儲(chǔ)能系統(tǒng)在我國(guó)大部分區(qū)域是無(wú)法盈利更無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)展的。而隨著電力體制改革的推進(jìn)，通過(guò)降低電力用戶(hù)的用電成本讓利于民是大勢(shì)所趨、人心所向，因此，即使以后實(shí)現(xiàn)了電力實(shí)時(shí)交易，峰谷價(jià)差進(jìn)一步拉大的可能性也不是很大。而考慮到電改會(huì)逐漸打破電力輸送和銷(xiāo)售的省際壁壘，則可能會(huì)更會(huì)進(jìn)一步助推用電價(jià)格下降，這樣儲(chǔ)能單元通過(guò)“削峰填谷”實(shí)現(xiàn)的收益會(huì)更小(除非儲(chǔ)能產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比有“質(zhì)”的突破)。所以，戶(hù)用側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展，必須結(jié)合特定的應(yīng)用功能景來(lái)提升其經(jīng)濟(jì)性，比如兼具削峰填谷+備用電源功能的儲(chǔ)能 UPS，比如“儲(chǔ)能系統(tǒng)+充電樁”模式。

關(guān)于儲(chǔ)能 UPS 的簡(jiǎn)析：軟件應(yīng)用的發(fā)展，都是基于硬件備用能力的提升為基礎(chǔ)的。隨著互聯(lián)網(wǎng)、5G、AI 等移動(dòng)通訊及智能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，通訊基站和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)迎來(lái)爆發(fā)期。對(duì)于數(shù)據(jù)中心和通訊基站而言，備用電源是極其重要的部分，是必不可缺少的。通過(guò)將峰谷電價(jià)差和備用電源結(jié)合起來(lái)，可以把數(shù)據(jù)中心和通訊基站原先的電池“靜態(tài)資產(chǎn)”變成“動(dòng)態(tài)資產(chǎn)”而產(chǎn)生收益，大大降低數(shù)據(jù)中心和通訊基站的運(yùn)營(yíng)電費(fèi)成本和電池使用成本，因此，其經(jīng)濟(jì)性較好，而其技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題也不難實(shí)現(xiàn)突破和驗(yàn)證，克服一些邊界條件也相對(duì)容易。

關(guān)于“儲(chǔ)能+充電樁”模式的簡(jiǎn)析：為改變我國(guó)“缺油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)和提升能源使用的能量效率，大力發(fā)展新能源電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，已成為國(guó)家發(fā)展的基本戰(zhàn)略，而提升與電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展相配套的充電服務(wù)能力是必然趨勢(shì)。大量新建的充電樁會(huì)給常規(guī)變壓器和輸配電線路帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。在充電站建設(shè)一定量的儲(chǔ)能裝置，對(duì)于降低電壓器擴(kuò)容需求和延緩輸配電升級(jí)大有裨益。對(duì)于用戶(hù)側(cè)而言，在充電站建設(shè)儲(chǔ)能電站，可在進(jìn)行削峰填谷的同時(shí)，降低用戶(hù)容量電費(fèi)，特別是有些充電站，在原有基礎(chǔ)上升級(jí)變壓器容量，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，這時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)成了必需品，其價(jià)值自然可以得到體現(xiàn)。因此，筆者推測(cè)，“儲(chǔ)能系統(tǒng)+充電樁”的應(yīng)用模式會(huì)隨著電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而揚(yáng)帆起航。

關(guān)于離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的簡(jiǎn)析：離網(wǎng)系統(tǒng)的電力供給，確切地來(lái)講，不應(yīng)放在戶(hù)用側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用部分，因?yàn)樗且粋€(gè)小型微電網(wǎng)系統(tǒng)，“麻雀雖小，五臟俱全”，但其確實(shí)又和終端用戶(hù)息息相關(guān)。離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)是部分無(wú)電或不穩(wěn)定電力地區(qū)的必須品，要保證全天的生產(chǎn)、生活的清潔電力需求，儲(chǔ)能系統(tǒng)是必不可少的電力單元。放眼全球離網(wǎng)電力市場(chǎng)，這一應(yīng)用場(chǎng)景的機(jī)遇還是非常多的，而國(guó)內(nèi)外亦有諸多企業(yè)布局和實(shí)踐儲(chǔ)能產(chǎn)品在此市場(chǎng)中的應(yīng)用。

2. 電源側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用簡(jiǎn)析

大力發(fā)展光伏、風(fēng)力等新能源發(fā)電并提高其并網(wǎng)比例，不僅是我國(guó)的發(fā)展戰(zhàn)略，亦是全球電力發(fā)展戰(zhàn)略。但由于光伏和風(fēng)力等新能源發(fā)電隨機(jī)性、間歇性、出力變化快的特點(diǎn)，超大量的新能源發(fā)電裝置直接并網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行與控制帶來(lái)很大影響，甚至?xí)l(fā)一些安全穩(wěn)定事故。因此，新能源發(fā)電并網(wǎng)比例越高，對(duì)具有快速調(diào)節(jié)功能的機(jī)組或儲(chǔ)能裝置的需求越大(另一種方式就是直接“限電”)，因此儲(chǔ)能系統(tǒng)在新能源發(fā)電側(cè)的應(yīng)用是有“用武之地”的。但是，目前我國(guó)的新能源發(fā)電并網(wǎng)比例雖高，但大都還在電網(wǎng)可承受的范圍內(nèi)，或者直接限電，因此，儲(chǔ)能裝置的功能價(jià)值現(xiàn)在還沒(méi)得到非常好的經(jīng)濟(jì)性來(lái)體現(xiàn)。

對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組而言，在電源側(cè)通過(guò)并入儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)輔助改善發(fā)電機(jī)組AGC 性能，提高機(jī)組頻率調(diào)節(jié)能力，目前已是得到大量應(yīng)用和推廣。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，隨著參與技術(shù)門(mén)檻的降低，其競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)日趨激烈，其經(jīng)濟(jì)性亦會(huì)隨之走低。

3. 輸、配電側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用簡(jiǎn)析

儲(chǔ)能在輸、配電側(cè)的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外有大量研究，目前主要認(rèn)為儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)直接并入電網(wǎng)側(cè)對(duì)頻率異常狀態(tài)的主網(wǎng)進(jìn)行干預(yù)控制，可以成為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定控制的有效手段。而隨著具有波動(dòng)性和間歇性的新能源電力大規(guī)模并入電網(wǎng)，輸電側(cè)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用可顯著提高電網(wǎng)的接納能力，有效提升線路輸送容量。電動(dòng)汽車(chē)、充電樁、分布式新能源發(fā)電的快速發(fā)展，對(duì)配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定也帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)，而大量的分布式儲(chǔ)能將是未來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的能量?jī)?yōu)化管理和需求側(cè)響應(yīng)的重要組成部分。除移動(dòng)儲(chǔ)能在輸、配電側(cè)發(fā)揮應(yīng)急響應(yīng)及救援等服務(wù)，其它尚無(wú)明確的政策支持儲(chǔ)能系統(tǒng)在輸配電側(cè)的應(yīng)用，但其部分功能價(jià)值已在研究中體現(xiàn)出來(lái)，可能還有部分潛在的功能價(jià)值尚待挖掘，因此目前儲(chǔ)能系統(tǒng)在輸、配電側(cè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值還沒(méi)有得到很好的體現(xiàn)。

通過(guò)梳理儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中不同應(yīng)用場(chǎng)景的功能價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有助于我們正確認(rèn)識(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)，也有助于我們弄清如何助推儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終極定位，筆者將在《儲(chǔ)能連接未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)——下篇》中繼續(xù)探討。

下篇：儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策驅(qū)動(dòng)力和終極定位

根據(jù)筆者《儲(chǔ)能連接未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)——上篇》中對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力主體中功能價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的簡(jiǎn)析，可以看到，儲(chǔ)能系統(tǒng)由于具有可根據(jù)實(shí)際需求靈活配置，響應(yīng)速度快，不受地理以及外部自然資源等限制的功能特點(diǎn)，相比于其它電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)技術(shù)，某些方面是具有不可替代作用的。但如何通過(guò)政策來(lái)調(diào)高經(jīng)濟(jì)性，助推儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)、健康發(fā)展以及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終極定位是什么，本文將試著繼續(xù)探討。

一、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要經(jīng)濟(jì)價(jià)值來(lái)體現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的功能價(jià)值

我們知道，任何產(chǎn)品都有其功能價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而其經(jīng)濟(jì)價(jià)值又一定程度上反映著其功能價(jià)值，儲(chǔ)能產(chǎn)品也不例外。但是當(dāng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值沒(méi)能夠很好的體現(xiàn)產(chǎn)品功能價(jià)值的時(shí)候，基于“誰(shuí)受益誰(shuí)付費(fèi)”的原則，給予產(chǎn)品適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)補(bǔ)償是合理且必須的。放眼全球范圍，美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、澳大利亞和日本等國(guó)，都有出臺(tái)一些支持和促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，而我國(guó)在促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展的政策上雖然做了諸多鋪墊，比如 17 年五部委聯(lián)合下發(fā)的《促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》等，但只有 18 年 1 月份南方監(jiān)管局出臺(tái)的《南方區(qū)域電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則(試行)》中規(guī)定，給參與電網(wǎng)調(diào)度充電的儲(chǔ)能系統(tǒng) 500 元/MWh 的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，算是邁出了給儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償實(shí)質(zhì)性的一步。當(dāng)然，認(rèn)真分析這個(gè)《細(xì)則》，補(bǔ)償并不容易獲得，但對(duì)經(jīng)濟(jì)性艱難的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑已是是利好政策了。儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償措施，也可參考抽水蓄能電站，制定相對(duì)獨(dú)立的針對(duì)性的電價(jià)政策，在保證既可提高社會(huì)資本參與研發(fā)和投建儲(chǔ)能裝置的熱情同時(shí)，又可調(diào)動(dòng)儲(chǔ)能電站參與電力系統(tǒng)輔助服務(wù)的積極性，降低電力系統(tǒng)整體成本，促進(jìn)電力資源綜合利用。

經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償是促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一方面，另一方面，深化電力體制改革，沿著電力體制改革方案中“三放開(kāi)、一獨(dú)立、三強(qiáng)化”的總體思路，通過(guò)釋放改革紅利，讓儲(chǔ)能系統(tǒng)更多地公平地參與到電力輔助服務(wù)、提高電能質(zhì)量等方向并發(fā)揮機(jī)會(huì)，也是對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要利好因素。

總之，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅可以提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性，更能提高我國(guó)的儲(chǔ)能技術(shù)和裝備的研發(fā)能力、智能裝備的智能制造能力、信息技術(shù)水平等等，這些都是高度契合國(guó)家 2025 工業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)的。所以，推動(dòng)更好的支持儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展政策的出臺(tái)，是非常緊迫且必要的，期待在產(chǎn)業(yè)政策的助力下，“小樓一夜聽(tīng)春雨，明朝遍開(kāi)儲(chǔ)能花”的那一天!

二、以綜合能源服務(wù)為基礎(chǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)將是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終極定位

能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，現(xiàn)代社會(huì)不僅要掌握對(duì)能源的使用技術(shù)，而且要實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的高效、智能、低碳利用。能源互聯(lián)網(wǎng)是以能源體系和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，具有“可再生、分布式、互聯(lián)性、開(kāi)放性和智能化”五大基本特征，以信息流控制能量流。電力是能源轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品之一，未來(lái)仍將是能源互聯(lián)網(wǎng)體系中能量傳輸?shù)闹黧w，但電力具有即發(fā)即用不能隨時(shí)隨地大容量、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存的特性，而大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，則有助于增加電力能源使用和傳輸?shù)膹椥?，利于?shí)現(xiàn)電力能源的互聯(lián)互通和時(shí)空轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到對(duì)電力的經(jīng)濟(jì)、高效、綠色利用之最終目的。電力體制改革后大量建設(shè)的儲(chǔ)能裝置，使得電力消費(fèi)者有機(jī)會(huì)直接參與到電力能源交易中，改變傳統(tǒng)的電力用戶(hù)和電力供應(yīng)商之間的供需關(guān)系，有利于優(yōu)化電力輸送網(wǎng)絡(luò)、實(shí)現(xiàn)供需平衡。而未來(lái)的能源供應(yīng)商，為更多地獲得用戶(hù)資源，也將不再是單一能源的供給方，而是可以為終端用戶(hù)提供多方面、多維度能源解決方案的綜合能源服務(wù)商。因此，筆者大膽推測(cè)，以綜合能源服務(wù)為基礎(chǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)將是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終極定位。

能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，需要大量集中或分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量可供調(diào)用，而大量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)，需要合理的經(jīng)濟(jì)性為前提。在目前這個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)在多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景中經(jīng)濟(jì)性都尚不好的階段，作為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的參與者，我們要帶著“星星之火，可以燎原”的心態(tài)，珍惜并踏實(shí)做好目前的每一個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目，大量收集和分析數(shù)據(jù)，突破技術(shù)瓶頸，日積月累，逐漸形成聚合效應(yīng)和“技術(shù)和體量爆炸”效應(yīng)，這樣才能為未來(lái)的能源互聯(lián)網(wǎng)之夢(mèng)夯實(shí)基礎(chǔ)!

“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)之路也仍然漫長(zhǎng)，愿行業(yè)同仁共同努力，推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展“欣欣以向榮”，能源流和信息流能一樣奔涌向前!

諸君共勉!

(作者：彭寬寬，供職于上海西恩迪蓄電池有限公司，文章作于 2018 年 4 月 7 日 )

備注：本文僅是個(gè)人觀點(diǎn)，不代表公司立場(chǎng)。