經(jīng)歷熱鬧和混沌之后 還原一個真正的儲能

　　“儲能的春天已經(jīng)到來，產(chǎn)業(yè)開始萌芽、開花，但是初春的天氣乍暖還寒，儲能還沒有進(jìn)入蓬勃發(fā)展的夏季。”初秋時分，記者拜訪中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)研究組組長陳永翀教授時，他這樣向記者描述儲能。

　　2017年10月，財政部、科技部、工信部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》(下簡稱“指導(dǎo)意見”)，這幾乎公認(rèn)是儲能春天到來的標(biāo)志。指導(dǎo)意見之后，不少地區(qū)也出臺了相應(yīng)的政策，整個儲能的熱度至今依然不減。

　　雖然指導(dǎo)意見沒有明確補貼，但是儲能還是像昔日的光伏一樣，討論交流一定會被提及，似乎不提儲能就落伍了一樣。但和光伏不同的是，談起儲能，似乎每個人心中的答案都不相同，而在每次儲能的會議上情況也是如此。

　　可再生能源并網(wǎng)、電網(wǎng)輔助服務(wù)、電網(wǎng)輸配、分布式及微網(wǎng)以及用戶側(cè)等等，儲能的應(yīng)用場景十分廣泛。一時間，發(fā)、輸、配、用，儲能幾乎涵蓋了整個電力的產(chǎn)業(yè)，國網(wǎng)、南網(wǎng)、儲能設(shè)備制造企業(yè)、眾多國企、民企紛紛開始了自己的儲能業(yè)務(wù)。

　　但是也正是因為儲能的熱點多，我們似乎更不容易找到儲能的核心是什么。而涌入儲能市場的一眾玩家又能否找準(zhǔn)自己的定位呢?與此同時，儲能快節(jié)奏的發(fā)展也暴露出了許多問題，比如致命的安全問題。

　　2018年，經(jīng)歷了發(fā)展之初的熱鬧和混沌之后，應(yīng)還原一個真正的儲能。

　　1地方火熱

　　如果說國家的指導(dǎo)意見尚顯虛幻，那么地方出臺的許多政策則真正讓儲能進(jìn)入實戰(zhàn)之中。山西省的火電儲能聯(lián)合調(diào)頻，江蘇省的用戶側(cè)及電網(wǎng)側(cè)儲能，河南省的電網(wǎng)側(cè)儲能，青海省的可再生能源配套儲能，以及廣東省的火電儲能聯(lián)合調(diào)頻和電力現(xiàn)貨市場對儲能的需求，這些地區(qū)的儲能發(fā)展熱潮和趨勢無疑都透露出儲能滾燙的熱度。

　　山西省是最早開啟的儲能戰(zhàn)場。2017年11月7日，山西省能監(jiān)辦發(fā)布《關(guān)于鼓勵電儲能參與山西省調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)有關(guān)事項的通知》，旨在提高山西電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能，更好消納風(fēng)電光伏等清潔能源。

　　8月下旬，在中國可再生能源學(xué)術(shù)大會儲能分會上，太原理工大學(xué)電力與動力工程學(xué)院院長韓肖清介紹山西時表示：“山西省火電機組和清潔能源裝機占比分別為78.1%和21.9%。一方面，火電機組占比大，加之山西省近些年來煤矸石發(fā)電機組增多，調(diào)頻能力不足;另一方面，2017年，風(fēng)電的棄風(fēng)電量為10.97億千瓦時，棄風(fēng)率為6.7%，清潔能源消納問題仍存在。這些都決定了山西省對于儲能的極大需求。”

　　根據(jù)山西電源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)運行情況，首批調(diào)峰試點容量規(guī)模初步確定為不超過30萬千瓦。其中，聯(lián)合調(diào)峰項目總?cè)萘坎怀^10萬千瓦，主要在用戶側(cè)試點，試點項目數(shù)量暫不受限制;獨立調(diào)峰項目總?cè)萘坎怀^20萬千瓦，試點項目數(shù)量5個左右。首批調(diào)頻試點容量規(guī)模初步確定為不超過12萬千瓦，其中，聯(lián)合調(diào)頻項目容量6萬千瓦，試點項目數(shù)量7個左右;獨立調(diào)頻項目容量6萬千瓦，試點項目數(shù)量3-4個。

　　援引山西能監(jiān)辦消息，目前山西省在運容量為9MW/4.5MWh的3個電池儲能聯(lián)合火電調(diào)頻試點項目運行穩(wěn)定，今年上半年研究確定的11個電池儲能項目進(jìn)展順利，下一步將根據(jù)裝機占比增加情況，逐步增加試點項目。

　　山西之外，2018年上半年江蘇和河南儲能應(yīng)用也取得了突破。

▲江蘇揚中三躍10MW/20MWh方艙式儲能電站

　　據(jù)了解，由于江蘇鎮(zhèn)江諫壁電廠3臺33萬千瓦機組已于2017年迎峰度夏后全部關(guān)停，而原規(guī)劃2018年上半年投運的鎮(zhèn)江丹徒燃機2臺44萬千瓦機組因故無法按計劃建成投運，采取運行方式調(diào)整后，2018年夏季高峰鎮(zhèn)江東部(揚中、丹陽、鎮(zhèn)江新區(qū))仍存在22萬千瓦左右的電力缺口。

　　借此機會，江蘇鎮(zhèn)江百兆瓦儲能項目應(yīng)運而生。項目總規(guī)模101MW/202MWh，由8個分布式儲能電站組成，分布在鎮(zhèn)江新區(qū)、揚中市和丹陽市，全部采用預(yù)制艙式的設(shè)計方案，儲能類型選用磷酸鐵鋰電池。

　　國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院電網(wǎng)技術(shù)中心黨總書記袁曉冬在上述儲能分會上介紹：“鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能是全球容量最大的電化學(xué)儲能電站，也是功能最全面的儲能電站，是首套毫秒級響應(yīng)的源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)。”

　　而另一個百兆瓦級儲能項目則是河南電網(wǎng)百兆瓦級電網(wǎng)側(cè)儲能示范項目。2018年，國網(wǎng)河南電力選擇洛陽、信陽等9個地區(qū)的16座變電站，采用“分布式布置、模塊化設(shè)計、單元化接入、集中式調(diào)控”技術(shù)方案，建成多點布局電池儲能示范工程，總規(guī)模100.8MW/100.8MWh。

　　在中國電力科學(xué)研究院電能存儲與轉(zhuǎn)換技術(shù)室主任李建林看來，江蘇鎮(zhèn)江和河南電網(wǎng)的兩個百兆瓦級儲能電站，相對于國家風(fēng)光儲輸示范工程、遼寧臥牛石風(fēng)電場液流電池儲能等示范工程而言，無論是裝機規(guī)模、還是功能定位上，屬于“新版”的儲能示范工程，未來在海西州、湖南等地還會陸續(xù)涌現(xiàn)更多的新版示范工程。

　　而青海省和廣東省，和山西、江蘇、河南略有不同，雖同樣受到廣泛關(guān)注，但是相比之下還有更有意義和特色的地方。

　　2配套可再生能源是核心?

　　隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源裝機的大規(guī)模并網(wǎng)，由于其間歇性的發(fā)電特點，對電網(wǎng)影響大，且雖然有所改善，但是棄風(fēng)棄光現(xiàn)象仍然存在。

　　陳永翀告訴記者：“關(guān)于儲能我想強調(diào)一點，很多人可能不同意，或者說沒有意識到這一點，儲能的應(yīng)用場景有很多，但是發(fā)展儲能的核心是配套可再生能源的發(fā)展，而儲能從促進(jìn)可再生能源消納到降低可再生能源利用成本，任重道遠(yuǎn)。”

　　大容量電池儲能技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)電、光伏發(fā)電，能夠平滑功率輸出波動，降低其對電力系統(tǒng)的沖擊，提高電站的跟蹤計劃出力的能力，為可再生能源電站的建設(shè)和運行提供備用能源。高溫儲熱技術(shù)應(yīng)用于光熱發(fā)電，可以平抑光照條件不穩(wěn)定帶來的輸出不穩(wěn)定，提高電站的可調(diào)度能力。

　　以光伏為例，在光伏電站應(yīng)用儲能技術(shù)，不僅可以切實解決棄光問題，促進(jìn)可再生能源消納，也可以實現(xiàn)可再生能源平滑功率波動、削峰平谷、調(diào)頻調(diào)壓，是滿足可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的重要手段。

　　陳永翀表示：“2017年是發(fā)展儲能的共識之年，儲能指導(dǎo)意見的出臺是儲能春天到來的一個標(biāo)志，也將促進(jìn)儲能的發(fā)展。共識中很重要的一部分就是，發(fā)展光伏和風(fēng)電為代表的可再生能源必須配套發(fā)展儲能，這是必然趨勢，但是配套多少儲能還有待商榷。”

　　而可再生能源配套儲能最為人所知的就是青海省。

　　2017年6月，青海省發(fā)改委印發(fā)《青海省2017年度風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方案的通知》，青海2017年規(guī)劃的330萬千瓦(3.3GW)風(fēng)電項目，各項目要按照建設(shè)規(guī)模的10%配套建設(shè)儲電裝置，儲電設(shè)施總規(guī)模33萬千瓦(330MW)。

　　盡管強制配套10%儲能的政策沒過多久就偃旗息鼓，但是仍然有另辟蹊徑，敢為天下先者。2017年10月19日，青海省首個風(fēng)電+10%配套儲能電站獲得批復(fù)，即青海海南州“共和45萬千瓦風(fēng)電項目”，開發(fā)商為國家電投控股公司黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司(下簡稱“黃河水電”)。

　　事實上，黃河水電堅持風(fēng)電項目配套10%儲能現(xiàn)階段并不能實現(xiàn)收益的平衡，作為國企，其考慮更多的還是未來仍將出現(xiàn)的棄風(fēng)風(fēng)險。

　　“真正的儲能并非一年或者幾年時間便能夠見成效，而做為國企，更適合投入電網(wǎng)側(cè)儲能項目，也只有國企能夠不計短期的收益支撐十年甚至更長時間的開發(fā)。民企則可以在技術(shù)創(chuàng)新、配套裝備和系統(tǒng)解決方案上發(fā)揮優(yōu)勢，適合做一個儲能設(shè)備研發(fā)商。”陳永翀認(rèn)為。

　　3奮起直追的南網(wǎng)

　　儲能和整個電力緊密相關(guān)，理應(yīng)與國網(wǎng)、南網(wǎng)兩家電網(wǎng)公司關(guān)系密切，但是很長一段時間內(nèi)，包含上述種種，似乎國網(wǎng)在儲能方面的動作更多一些，南網(wǎng)似乎一直在“沉睡”。

　　但是，進(jìn)入2018年，后知后覺的南網(wǎng)似乎也要“覺醒”了，那么，是什么促使南網(wǎng)開始在儲能上奮起直追呢?

　　廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院儲能技術(shù)研究所所長趙偉介紹南網(wǎng)開展儲能研究背景時說：“以鋰電、鉛炭為代表的電化學(xué)儲能技術(shù)快速發(fā)展，累計裝機規(guī)模不斷擴大，國內(nèi)預(yù)計2018年將達(dá)到1GW。此外，電池系統(tǒng)成本不斷下降，電池成本從2011年5000元/kWh降至2017年2000元/kWh以下。儲能已在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)工程應(yīng)用，電力現(xiàn)貨市場提供機遇。”

　　據(jù)了解，受儲能技術(shù)成本因素制約，儲能在廣東應(yīng)用規(guī)模較小，主要分布在少數(shù)工業(yè)用戶、工業(yè)園區(qū)、微電網(wǎng)示范區(qū)，發(fā)電側(cè)儲能應(yīng)用剛剛起步。

　　“事實上，廣東省對于儲能的需求非常大，包括海上風(fēng)電消納、電力現(xiàn)貨市場、輔助調(diào)頻以及電網(wǎng)側(cè)。”趙偉表示。

　　海上風(fēng)電方面。廣東沿海平均風(fēng)速較大，風(fēng)功率和風(fēng)能利用小時數(shù)較高，適宜發(fā)展海上風(fēng)電。根據(jù)《廣東海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃(2017-2030)》，2020年海上風(fēng)電要建成投產(chǎn)200萬千瓦，2030年約3000萬千瓦。全省規(guī)劃海上風(fēng)電場23個，總裝機容量6685萬千瓦，近海淺水區(qū)15個，裝機985萬千瓦;近海深水區(qū)8個，裝機5700萬千瓦。

　　而在輔助服務(wù)市場方面。2017年廣東負(fù)荷1.0858億千瓦，2018年將超過1.2億千瓦，而廣東為典型的受端電網(wǎng)，可調(diào)機組容量0.4億千瓦時，迎峰度夏高峰時段電力平衡偏緊。廣東電力輔助服務(wù)市場總體需求較大，備用、調(diào)峰、AGC需求位列第三，分別獲得補償費用3.3億、0.86億和0.79億。

　　同樣，作為用電第一大省，廣東省2017年全社會用電量5958.97億千瓦時，其中工業(yè)用電量3815.29億千瓦時，占比64%。在珠三角地區(qū)，電價水平高，工業(yè)用戶聚集，用戶側(cè)儲能同樣可以大力發(fā)展。

　　最后，廣東作為電力現(xiàn)貨市場的先鋒，2018年底電力現(xiàn)貨市場將進(jìn)行模擬運行，儲能的地位無疑也將大幅提升。

　　4起火事件的警示

　　對于能源產(chǎn)業(yè)來說，發(fā)展快是好事，但是一旦出現(xiàn)了安全問題，那么對于整個產(chǎn)業(yè)來說幾乎是滅頂之災(zāi)。儲能也不例外，在快節(jié)奏的發(fā)展過程中，幾起電池起火事件無疑給整個儲能產(chǎn)業(yè)敲響了警鐘。

　　據(jù)韓媒報道，7月2日，韓國全羅南道靈巖郡金井面火城山靈巖風(fēng)力發(fā)電園區(qū)內(nèi)ESS儲能設(shè)備發(fā)生重大火災(zāi)事故，造成706m²規(guī)模電池建筑和3500塊以上鋰電池全部燒毀。

　　在國內(nèi)，雖然沒有公開的報道，但是在記者采訪過程中，也了解到山西、北京也出現(xiàn)了儲能電站電池起火的事故，引發(fā)行業(yè)對儲能安全性的巨大關(guān)注。

　　2018年5月，在深圳召開的第八屆中國國際儲能大會上，山東煙臺創(chuàng)為新能源科技有限公司技術(shù)總工李明明談及儲能電站消防安全標(biāo)準(zhǔn)時表示：“在國內(nèi)，也有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)，一個是2014年電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范，但是只提到了電站的安全防護(hù)，要求不得起火爆炸，但是沒有具體的措施。還有一個是小型儲能電站消防安全技術(shù)條件，公安部上海消防技術(shù)研究所正在制定，我們也參與在其中。地方標(biāo)準(zhǔn)方面有深圳市移動式儲能充電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，中關(guān)村儲能聯(lián)盟正在制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，比如說中天儲能的集裝箱儲能系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)都提出了一些要求，但主要是針對傳統(tǒng)的消防預(yù)警提出了一些配置化的要求，比如說滅火裝置要配置經(jīng)過認(rèn)證的產(chǎn)品。而對于集裝箱式儲能電站，其消防分為兩方面，一方面是早期的預(yù)警，另一方面是使用什么樣的滅火藥劑對電池進(jìn)行有效的安全防護(hù)。”

　　李建林對記者說：“我們現(xiàn)在在制定一些很細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，安全系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，包括消防等等。此前項目快速地上馬建設(shè)，實際上是節(jié)奏沒有把握好，所以現(xiàn)在我們還是在踩剎車，不宜太快。對于已經(jīng)建好的項目，只能想辦法確保沒有問題。”

　　在提及儲能行業(yè)發(fā)展的建議時，陳永翀?zhí)岢觯?ldquo;要根據(jù)儲能(電池)技術(shù)水平實事求是地發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)，務(wù)必是在儲能電池本體技術(shù)安全可靠的前提下，再開展大型兆瓦級別以上的示范應(yīng)用。”