國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動方案》的通知
儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展這五大問題尤需關(guān)注,必須搞清楚!
儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展這五大問題尤需關(guān)注,必須搞清楚!當前,世界能源格局深刻變化,新一輪能源革命和轉(zhuǎn)型發(fā)展正在蓬勃興起,發(fā)展可再生能源已成為世界各國的普遍共識和一致行動。推進能源革命,實現(xiàn)綠
當前,世界能源格局深刻變化,新一輪能源革命和轉(zhuǎn)型發(fā)展正在蓬勃興起,發(fā)展可再生能源已成為世界各國的普遍共識和一致行動。推進能源革命,實現(xiàn)綠色發(fā)展,加快開發(fā)利用以風、光為重點的可再生能源,保持我國在可再生能源的領(lǐng)跑態(tài)勢是實現(xiàn)我國能源高質(zhì)量發(fā)展的不二選擇。
儲能,則是其中不可替代的力量。
儲能是推動能源更替的關(guān)鍵技術(shù)
推動儲能發(fā)展是實現(xiàn)能源綠色發(fā)展的內(nèi)在邏輯
落實綠色發(fā)展理念,加強生態(tài)文明建設(shè),確保實現(xiàn)2020年、2030年非化石能源消費占一次能源比重15%、20%的戰(zhàn)略目標,化石能源進入全面存量替代的階段;到2050年時,在一次能源消費中的比重達到60%,在電力消費中的比重達到80%,成為能源供應的主體力量,確保我國在此之前全面完成能源轉(zhuǎn)型。實現(xiàn)這一宏偉目標,就必須大力發(fā)展風電、光伏產(chǎn)業(yè)。截至2017年底,我國風電裝機新增15 GW,累計達到164GW,光伏發(fā)電新增裝機53 GW,總規(guī)模達到130 GW,無論是增速還是總量繼續(xù)穩(wěn)居世界第一。
但由于風電、光伏本身的不穩(wěn)定以及消納難等原因,棄風、棄光始終沒有很好的解決,居高不下的棄風、棄光率成為行業(yè)發(fā)展繞不開的難題,成為當下制約光伏、風電取得進一步發(fā)展的首要因素。而要從根本上解決棄風棄光問題,儲能是必不可少的一項技術(shù),為有望徹底解決棄風棄光問題提供了可能。
當光伏電站、風電站配備了儲能系統(tǒng),不僅可以對暫時無法消納的電力進行儲存,避免棄光棄風,還可以保障天氣變化時電站的正常供電。國家發(fā)改委、國家能源局五部委在促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見中指出,儲能能夠顯著提高風、光等可再生能源的消納水平,支撐分布式電力及微網(wǎng),是推動主體能源由化石能源向可再生能源更替的關(guān)鍵技術(shù)。
推動儲能發(fā)展是實現(xiàn)風光健康發(fā)展的關(guān)鍵支撐
在以風、光為重點的可再生能源高速發(fā)展的過程中,儲能的作用可謂大矣。一則,風電、光伏特別是分布式光伏的快速發(fā)展,為儲能市場開辟了光明的前景。二則,棄風、棄光依然是制約行業(yè)健康發(fā)展的難題。二者相伴相生、既制約又促進,使得儲能成為新能源市場未來發(fā)展的關(guān)鍵。
從全國來看,2017年棄風棄光雖然有一定程度緩解,但數(shù)字依然不容樂觀。棄風率下降超過10個百分點的甘肅,其棄風率依然高達33%;新疆等地的棄光率亦在20%以上。國家能源局的數(shù)字表明,今年上半年,經(jīng)過多方施策,全國棄風、棄光率分別下降到8.7%、3.6%,同比分別下降5和3.2個百分點。在各地電網(wǎng)負荷屢創(chuàng)新高的大環(huán)境下,這樣的數(shù)字越發(fā)說明了棄風棄光之痼疾難除。
而儲能不僅平滑風電機組的輸出功率,增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性,同時,在增加可再生能源上網(wǎng)電量上還有一個放大效應或杠桿效應。實踐證明,1個兆瓦時的儲能電量可以提高2-3個兆瓦時甚至更多兆瓦時的可再生能源上網(wǎng)電量。因為它能使得可再生能源的輸出更加平穩(wěn),電能質(zhì)量得到提升。儲能能夠促進能源生產(chǎn)消費開放共享和靈活交易、實現(xiàn)多能協(xié)同,是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng),推動電力體制改革和促進能源新業(yè)態(tài)發(fā)展的核心基礎(chǔ)和關(guān)鍵支撐。
推動儲能發(fā)展是提高能源綜合利用效率的必由之路
統(tǒng)計表明,我國風電裝機是美國的2倍,但發(fā)電量僅僅比美國高出20%。除去設(shè)備、技術(shù)等因素外,綜合效率低是造成發(fā)電量低的根本原因。大量的棄風、棄光,造成了發(fā)電資產(chǎn)的過度閑置,降低了可再生能源的綜合利用效率。
有數(shù)字表明,2017年,作為我國西部光伏重鎮(zhèn)陜西、青海、寧夏三地棄光電量19.87億千瓦時,棄光率7.69%,陜西一省棄光率高達13%,棄光電量達7億千瓦時之多。正因為棄光嚴重,個別地區(qū)新增光伏裝機幾乎陷入了停滯。全面構(gòu)建以可再生能源為主體的現(xiàn)代能源體系是新時代能源發(fā)展的藍圖,隨著大規(guī)??稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)并有效消納,通過儲能來提高能源特別是可再生能源的綜合利用效率,是實現(xiàn)力爭到2035年,我國能源需求的增量全部可由清潔能源提供、2050年前我國全面完成能源轉(zhuǎn)型的必然選擇,任重道遠,勢在必行。
我國儲能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)多元、快速發(fā)展的良好態(tài)勢
儲能在我國雖然尚未進入大規(guī)模爆發(fā)階段,但隨著國家相關(guān)政策的出臺、體制機制的不斷完善,市場主體活力的激發(fā),特別是去年以來伴隨著分布式光伏的躍進,我國儲能市場增長很快,在用戶側(cè)應用發(fā)展尤為迅速。
發(fā)展規(guī)模不斷壯大
截至2017年,我國儲能項目累計裝機規(guī)模32.8 GW,其中,2017年新增2217.9MW,當年新增化學儲能項目鋰電占比48%,鉛蓄占比52%,抽水蓄能裝機世界第一。來自中國能源研究會的統(tǒng)計,用戶側(cè)新增裝機規(guī)模占2017年新投運電化學儲能項目裝機的59%,同時在集中式可再生能源并網(wǎng)以及電力輔助服務(wù)領(lǐng)域都實現(xiàn)了新的增長。
目前,我國化學儲能總規(guī)模在美國、韓國之后,位居世界第三,呈現(xiàn)快速上升勢頭。作為化學儲能產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán),來自全球最大負極材料供應商寧波杉杉新材料科技有限公司的數(shù)字表明,近年來公司銷售量增速一直保持在30%的高位,今年更是現(xiàn)爆發(fā)性增長,4萬噸的產(chǎn)能已呈飽和狀態(tài)。專家預測,我國化學儲能2020年將達到1.6GW,蓄熱蓄能2020年達到1GW。根據(jù)《可再生能源“十三五”規(guī)劃》的目標,到2020年,我國光伏發(fā)電裝機將達到105GW(目前已遠遠超過這一目標),風電達到210GW。
根據(jù)預測,按照平均10%左右的儲能配套來估計,在“十三五”期間我國僅風光電站配套儲能的市場空間就有30GW以上;加上更大規(guī)模的用戶側(cè)及調(diào)頻市場,儲能市場規(guī)模有望超過60GW。面對巨大市場空間,我國儲能產(chǎn)業(yè)將迎來風口。
商業(yè)模式比較多樣
近年來,隨著分布式光伏的大發(fā)展,大規(guī)模新型儲能的應用前景似乎更加光明,極大地刺激了儲能的需求。目前儲能主要應用于分布式發(fā)電及微網(wǎng)儲能系統(tǒng),占總裝機規(guī)模的56%,其次是可再生能源開發(fā)。在集中式可再生能源發(fā)電領(lǐng)域,儲能主要應用于解決棄風、棄光,跟蹤計劃出力、平滑輸出和參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)。
從全國來看,比較成熟的商業(yè)模式大致分為四類:分布式儲能、輔助調(diào)頻服務(wù)、結(jié)合大規(guī)模可再生能源的大型儲能電站、峰谷電價差套利模式。分布式儲能是比較普遍的商業(yè)模式,業(yè)界也比較認可。輔助調(diào)頻服務(wù)主要是輔助火電廠調(diào)頻,通過獲得電網(wǎng)獎勵和降低罰款,從而獲得收益。
作為較早開展這一服務(wù)的地區(qū),2017年,國家能源局山西監(jiān)管辦出臺了鼓勵電儲能參與山西省調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)有關(guān)政策,積極推動儲能試點工作在山西落地實施。先后有3家電廠開展了AGC儲能(9兆瓦/4.5兆瓦時)輔助調(diào)頻系統(tǒng)項目,目前各項目開展良好,實際運行中按照兩個細則中火電機組參與輔助服務(wù)有關(guān)條款進行考核,按照調(diào)頻輔助服務(wù)市場規(guī)則獲得收益。
在此基礎(chǔ)上,明確了儲能參與輔助服務(wù)市場的2種模式:聯(lián)合式(聯(lián)合發(fā)電側(cè)、用電側(cè)設(shè)備參與電網(wǎng)調(diào)節(jié))、獨立式(獨立并網(wǎng),接受調(diào)度指令參與電網(wǎng)調(diào)節(jié))。今年以來,又確定了11家試點單位,其中聯(lián)合調(diào)頻項目試點9家,獨立儲能項目試點2家。其中,該辦按照集團裝機的分配原則,先后確定了7家發(fā)電集團、9家發(fā)電企業(yè)開展容量為9兆瓦/4.5兆瓦時的儲能聯(lián)合火電參與調(diào)頻輔助服務(wù)試點工作,不斷擴大儲能輔助調(diào)頻服務(wù)范圍。
作為峰谷電價差套利模式,江蘇開展的最早。不僅客戶側(cè)儲能建設(shè)規(guī)模在國內(nèi)遙遙領(lǐng)先,并積極推動客戶側(cè)儲能示范工程和項目推廣應用,建成全省客戶側(cè)儲能電站的監(jiān)控與互動平臺。截止今年6月,全省已建成39座客戶側(cè)儲能電站,總?cè)萘?2兆瓦/287兆瓦時。其中,應用于削峰填谷的儲能電站18座,裝機容量37兆瓦,占總裝機容量的88.1%;目前在建客戶側(cè)儲能項目39個,總量97兆瓦/744兆瓦時。
用戶作為客戶側(cè)儲能電站的所有者,自主投資建設(shè)和運行儲能電站,為自己的用電企業(yè)供電。用戶根據(jù)峰谷電價情況,自主操作儲能電站進行充放電,從峰谷電價差獲利。跟大規(guī)??稍偕茉唇Y(jié)合的大型儲能電站,主要是發(fā)揮儲能在增加可再生能源上網(wǎng)電量上的放大效應,使可再生能源的輸出更加平穩(wěn),電能質(zhì)量得到提升,增加上網(wǎng)電量,從而獲得收益。
以西北地區(qū)為例。截至2017年底,西北區(qū)域已投運電化學儲能項目約100MW,其中青海規(guī)模最大,達到65MW,是全國已投運電化學儲能項目容量最大的省份。相比全國來看,西北區(qū)域一是由于用戶側(cè)峰谷價差相對東部省區(qū)偏低,幫助工商業(yè)用戶節(jié)省電費的空間不大,因此用戶側(cè)儲能規(guī)模較??;二是“兩個細則”對于AGC的補償公式不同于華北電網(wǎng),目前還沒有應用于調(diào)頻的儲能項目。西北的電儲能項目則主要分布在集中式可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域,安裝在光伏電站或風場內(nèi),解決可再生能源發(fā)電受限問題。
政策支撐日趨有力
為促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,近年來國家相繼出臺了一系列政策措施,為儲能發(fā)展提供了日趨良好的外部環(huán)境。2015年3月,《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》要求,適應電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)新要求,按照“誰受益、誰承擔”的原則建立輔助服務(wù)分擔共享新機制。而調(diào)峰、調(diào)頻服務(wù)正是電儲能優(yōu)勢所在,“誰受益、誰承擔”為電儲能參與輔助服務(wù)指明了原則和路徑。
為解決“三北”地區(qū)調(diào)峰、調(diào)頻需求的增加和棄風、棄光問題,2016年國家能源局出臺了《關(guān)于促進電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補償市場機制試點工作的通知》,以建立電儲能參與的輔助服務(wù)共享分攤新機制,充分發(fā)揮電儲能技術(shù)在電力調(diào)峰、調(diào)頻方面的優(yōu)勢,文件的出臺,極大地推動了我國電儲能產(chǎn)業(yè)走向商業(yè)化的進程。
同年,國家發(fā)展改革委、國家能源局相繼聯(lián)合印發(fā)了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》、《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》,將“先進儲能技術(shù)創(chuàng)新”作為未來一個時期我國能源技術(shù)革命創(chuàng)新的重點任務(wù)之一、提出推動集中式與分布式儲能協(xié)同發(fā)展,實現(xiàn)集中式(主要是發(fā)電側(cè))儲能系統(tǒng)與新能源、電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行,實現(xiàn)分散式(主要是用戶側(cè))儲能設(shè)備的混合配置、高效管理、友好并網(wǎng)。
2017年9月,國家發(fā)改委、國家能源局等五部委《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》發(fā)布,明確總體要求、重點任務(wù)、保障措施,提出把“促進儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展”作為實現(xiàn)我國從能源大國向能源強國轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟提質(zhì)增效的技術(shù)支撐、產(chǎn)業(yè)保障,強力提振市場信心。
去年5月,國家發(fā)改委發(fā)布的28個“首批新能源微電網(wǎng)示范項目名單”中,有25個項目增加了電儲能或儲能單元,這也預示儲能將成為能源互聯(lián)網(wǎng)新型能源利用模式的關(guān)鍵支撐技術(shù),凸顯了儲能的市場主體地位及其在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的重要性。政策明確的導向性、便捷的可操作性,促進了儲能的市場化發(fā)展不斷加快。
繼去年9月廣東省出臺蓄冷電價,明確適用范圍、峰平谷電價方式后,今年初,南方能源監(jiān)管局發(fā)布《南方區(qū)域電化學儲能電站并網(wǎng)運行管理及輔助服務(wù)管理實施細則(試行)》,將電化學儲能電站納入管理,儲能電站根據(jù)電力調(diào)度機構(gòu)指令進入充電狀態(tài)的,按其提供充電調(diào)峰服務(wù)統(tǒng)計,對充電電量進行標準為0.05萬元/兆瓦時的補償,為儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了可靠的政策保障,在業(yè)內(nèi)引起良好反響。
目前,東北、福建、甘肅、新疆、山西、南方區(qū)域等省和地區(qū)都出臺輔助服務(wù)市場相關(guān)文件,鼓勵發(fā)電企業(yè)、售電企業(yè)、電力用戶、獨立輔助服務(wù)提供商等投資建設(shè)電儲能設(shè)施參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)。
儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與思路對策
作為推動我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵支撐技術(shù),儲能的發(fā)展已受到政府機構(gòu)、行業(yè)協(xié)會、大型能源企業(yè)、電網(wǎng)公司、系統(tǒng)集成商、檢測認證機構(gòu)等業(yè)界力量的重視,但作為新興技術(shù),儲能在商業(yè)化道路上,仍面臨一系列的挑戰(zhàn)。
現(xiàn)階段儲能技術(shù)在新能源發(fā)電并網(wǎng)與電網(wǎng)側(cè)應用的系統(tǒng)集成技術(shù)有待優(yōu)化、項目投資匯報周期長、商業(yè)模式不清晰、標準體系不健全;在電力輔助服務(wù)市場和用戶側(cè)的應用雖具備初步盈利可能性,但市場空間狹小,市場機制沒有形成,儲能的應用價值難以得到合理補償。
對照五部委下發(fā)的促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見和儲能在新一輪能源革命、轉(zhuǎn)型發(fā)展中的使命責任,儲能,還有很長很遠的路要走。
從各地儲能發(fā)展情況來看,下述問題尤需關(guān)注。
一是在發(fā)電側(cè)尚不具備獨立的輔助服務(wù)提供商身份
國內(nèi)目前的主要運營方式是與發(fā)電機組聯(lián)合,即將儲能設(shè)施安裝在發(fā)電廠內(nèi),從系統(tǒng)來看是作為發(fā)電企業(yè)的一部分,利用快速充放電特性優(yōu)化發(fā)電機組的AGC性能,獲得系統(tǒng)輔助服務(wù)補償,或者是存儲、釋放新能源棄風棄光電量,增加新能源上網(wǎng)電量獲益,相比國外發(fā)電側(cè)儲能設(shè)施主要以獨立身份參與市場的情況,這些模式都不是作為獨立市場主體運營的,限制了儲能技術(shù)的運行靈活性、不利于從全系統(tǒng)角度優(yōu)化配置和調(diào)用儲能。
建議 從政策上盡快給儲能明確身份,頒發(fā)證照,明確獨立儲能設(shè)施并網(wǎng)、接入、歸調(diào)的方式,允許其作為獨立市場主體開展運營,以更好地激發(fā)市場主體活力。
二是部分儲能試點模式不能盈利
以山西為例。在輔助服務(wù)補償力度較小、用電側(cè)參與輔助服務(wù)機制未完善及峰谷電價較小的背景下,儲能參與電力輔助服務(wù)市場的模式中,目前僅聯(lián)合發(fā)電側(cè)模式具備盈利條件,儲能聯(lián)合用電側(cè)無法參與輔助服務(wù)市場且山西峰谷電價較小尚無法盈利,獨立儲能由于投資較大,單純市場價格無法滿足盈利需求。
建議 為改變這一現(xiàn)狀,相關(guān)部門應盡快出臺一些鼓勵性政策,支持儲能試點工作開展。 同時,積極研究如何擴大輔助服務(wù)資金來源以及建立電力用戶參與輔助服務(wù)分擔共享機制,讓市場能夠接受更多像儲能這樣的輔助服務(wù)供應主體。
三是有利于儲能發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢的電力市場機制尚未形成
長遠來看,開放、規(guī)范、完善的電力市場是儲能技術(shù)真正發(fā)揮優(yōu)勢的舞臺?,F(xiàn)在儲能企業(yè)運營艱難,主要是因為儲能的多元價值沒有在價格當中完全體現(xiàn)。目前國內(nèi)市場尚在建設(shè)、推進過程中,交易品種有限、規(guī)則有待完善,不利于充分體現(xiàn)儲能的技術(shù)優(yōu)勢和市場價值。儲能除了削峰填谷的貢獻之外,更為重要的是提高電能質(zhì)量的貢獻,對于可再生能源企業(yè)、電網(wǎng)、電力用戶均有益處,但目前沒有人為此支付成本。
建議 國家層面應加快推進電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等市場建設(shè)進度,通過市場機制體現(xiàn)電能量和各類輔助服務(wù)的合理價值,給儲能技術(shù)提供發(fā)揮優(yōu)勢的平臺。
四是儲能設(shè)備并網(wǎng)運行相關(guān)標準和安全規(guī)范不健全
目前國內(nèi)尚無儲能設(shè)施涉網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標準和安全規(guī)范,個別地區(qū)亦發(fā)生過電池組起火的事故,給行業(yè)安全發(fā)展敲響了警鐘。應盡快建立健全相關(guān)法律法規(guī),為儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展提供保障。積極開展儲能創(chuàng)新應用政策試點,破除設(shè)備接入、主體身份、數(shù)據(jù)交互、交易機制等方面的政策壁壘,研究制定適應儲能新模式發(fā)展特點的金融、保險等相關(guān)政策法規(guī)。加強儲能安全與環(huán)保政策法規(guī)及標準體系建設(shè),研究建立儲能產(chǎn)品生產(chǎn)者責任延伸制度。
建議 鼓勵儲能系統(tǒng)開發(fā)采用標準化、通用性及易拆解的結(jié)構(gòu)設(shè)計,協(xié)商開放儲能控制系統(tǒng)接口和通訊協(xié)議等利于回收利用的相關(guān)信息,盡快完善出臺儲能設(shè)備并網(wǎng)運行相關(guān)標準和安全規(guī)范,促進行業(yè)有序發(fā)展。
五是電化學儲能產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模弱小,與新時期國家加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級的要求仍有較大差距
目前,我國電化學儲能尚處在發(fā)展的初級階段,在現(xiàn)有的市場化的電力定價方式及交易體系下,其價值難以通過市場交易獲得收益,成為制約我國儲能產(chǎn)業(yè)特別是電化學儲能發(fā)展的最主要的原因。應在更多可再生發(fā)電項目中規(guī)劃配置電化學儲能系統(tǒng),提高風能、太陽能等可再生能源的消納水平。
建議 在建設(shè)風能和太陽能電站時,配置一定比例的儲能設(shè)備,從而改善風光電站的并網(wǎng)質(zhì)量,促進清潔能源的消納,并在加裝儲能系統(tǒng)的風能、太陽能電站項目上,給予投資方面的政策支持。完善電力輔助服務(wù)市場機制和價格機制。
建立適宜電化學儲能發(fā)展的市場機制和電價機制,在調(diào)頻、調(diào)峰、后備電源、黑啟動、需求側(cè)響應等多種輔助服務(wù)方面,充分體現(xiàn)儲能的市場價值。
結(jié) 語
儲能是我國推進能源革命的重要戰(zhàn)略支撐,技術(shù)層面總體上已經(jīng)初步具備了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。加快儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對于構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系,帶動從材料制備到系統(tǒng)集成全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,成為提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平、推動經(jīng)濟社會發(fā)展的新動能有著重要的意義。
當下,業(yè)界已普遍認為即將迎來儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風口。只要把握機遇,利用好體量優(yōu)勢,儲能未來可期。中國能源研究會儲能專委會主任陳海生指出:目前,大規(guī)模新型儲能的成本正在快速降低,總體的價值已經(jīng)跟傳統(tǒng)的抽水蓄能可比,行業(yè)到了爆發(fā)的臨界點,去年儲能行業(yè)“春風乍起”,今年儲能的“春天正在到來”。儲能,正處在這個“春天的風口”,不疾不徐,沒有一日千里的浮躁,獨居星辰大海的未來?。ūR延國 作者系國家能源局浙江監(jiān)管辦公室黨組成員)