破解新能源消納難，儲能如何發(fā)力？

放眼世界，儲能正成為多個國家能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的關(guān)鍵技術(shù)之一。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟的統(tǒng)計(jì)，2021年全球新增投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)到18.3吉瓦，同比增長185%，其中新型儲能的新增投運(yùn)規(guī)模達(dá)到10.2吉瓦，同比增長117%。

聚焦國內(nèi)，中國的儲能市場于2021年進(jìn)入真正的規(guī)?；l(fā)展階段。2021年，新增投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)到10.5吉瓦，其中，抽水蓄能新增規(guī)模8吉瓦，同比增長437%;新型儲能新增規(guī)模2.4吉瓦，同比增長54%。

新能源發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng)帶來不同時間尺度的電力供需平衡問題，新型儲能可促進(jìn)新能源規(guī)?；?、高質(zhì)量發(fā)展，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。作為能源革命核心技術(shù)和戰(zhàn)略高地，它有望形成一個技術(shù)含量高、增長潛力大的全新產(chǎn)業(yè)，成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2021》的測算，保守場景下，2026年我國新型儲能總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)48.5吉瓦;理想場景下，2026年我國新型儲能市場總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)79.5吉瓦。

儲能技術(shù)能否在電力系統(tǒng)中得到推廣應(yīng)用，取決于其是否能夠達(dá)到一定的規(guī)模量級、是否具備適合工程化應(yīng)用的設(shè)備形態(tài)，以及是否具有較高的安全可靠性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

破解新能源消納難，儲能發(fā)揮著重要作用，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，儲能還需在商業(yè)模式和安全保障方面下功夫。

多場景下的商業(yè)探索

“雙碳”目標(biāo)提出后，國家對儲能產(chǎn)業(yè)的支持力度之大前所未有。

2021年，從中央到地方，各級政府出臺了300余項(xiàng)與儲能相關(guān)的政策。2022年3月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《“十四五”新型儲能實(shí)施方案》，這是今年首個國家級新型儲能重磅文件，明確了我國新型儲能規(guī)?；l(fā)展的實(shí)施路徑，推動新型儲能規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、市場化發(fā)展。

國家層面政策力度空前，省級層面也發(fā)布了措施，鼓勵或強(qiáng)制新能源企業(yè)配建一定比例的儲能，以驅(qū)動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但若不解決商業(yè)模式的問題，儲能政策的預(yù)期效果就會大打折扣。

儲能規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵在商業(yè)模式。當(dāng)下，一些本質(zhì)問題并沒有解決，比如儲能項(xiàng)目系統(tǒng)價值如何認(rèn)定、成本又該怎么疏導(dǎo)。

新能源配儲方面，以光伏電站為例，目前政策要求配備一定比例的儲能，隨著配儲比例的升高，企業(yè)內(nèi)部收益率會持續(xù)下降，加重平價新能源的成本，打擊企業(yè)發(fā)展的積極性。部分企業(yè)為了減輕儲能投資帶來的成本負(fù)擔(dān)，會選擇不太好的電池，這又會帶來安全隱患。

獨(dú)立儲能的商業(yè)化也遭遇一些現(xiàn)實(shí)難題。目前山東有一批示范項(xiàng)目正從容量電價、現(xiàn)貨市場、新能源場站租賃費(fèi)等三方面探索多重收益模式。理想情況下，獨(dú)立儲能的內(nèi)部收益率能達(dá)到6%～7%，投資人能夠在11年左右收回成本。但是目前的風(fēng)險在于，其容量指標(biāo)不能100%租賃出去，這給項(xiàng)目投資帶來很大不確定性。

用戶側(cè)儲能情況則較為復(fù)雜，不同用戶的用電負(fù)荷曲線不一樣，不同項(xiàng)目的風(fēng)險點(diǎn)也不一樣。目前用戶側(cè)儲能項(xiàng)目主要是盈利模式單一、不可預(yù)見的成本高等問題。

國外針對儲能應(yīng)用場景的一些市場機(jī)制，或可為我國儲能市場發(fā)展提供一些參考。

以現(xiàn)貨市場為例，2020年澳大利亞電力現(xiàn)貨市場出現(xiàn)3000多次負(fù)電價，2020～2021年度其現(xiàn)貨市場“天花板價格”約為71元/千瓦時，“地板價”約為-4.7元/千瓦時，負(fù)電價和價差收益成為近兩年來澳大利亞儲能產(chǎn)業(yè)收益的重要部分。就結(jié)算機(jī)制而言，澳大利亞電力現(xiàn)貨市場此前結(jié)算窗口是30分鐘，2021年改成5分鐘，在其他調(diào)度策略不變的情況下，僅結(jié)算機(jī)制的改變就給其儲能產(chǎn)業(yè)增加了40萬澳元的收益。如此看來，市場規(guī)則設(shè)計(jì)對于儲能是否能在電力市場當(dāng)中生存、生存得好不好，至關(guān)重要。

儲能產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展，需要從政策機(jī)制和市場規(guī)則入手。

一是應(yīng)盡快建立能夠反映電力稀缺屬性的電價機(jī)制或現(xiàn)貨市場機(jī)制。在我國電力市場，假設(shè)儲能系統(tǒng)成本在1800元/千瓦時左右，按每天兩充兩放、600次/年測算，綜合多種因素，充放電價差至少需要達(dá)到0.7元，投資人才能在10年左右收回成本。而從最近半年來看，確實(shí)有很多省份的充放電價差達(dá)到0.7元以上，但目前在向現(xiàn)貨市場過渡的過程中，業(yè)界希望，隨著可再生能源比例的增加，電力現(xiàn)貨市場上下限的價格差可以設(shè)置得更大一些，更好地反映電力的時空價值。

二是隨著可再生能源消費(fèi)占比的提高，市場可根據(jù)未來新型電力系統(tǒng)的需要適時考慮增加新的輔助服務(wù)品種。國外輔助服務(wù)品種尤其是調(diào)頻品種分類詳細(xì)，為儲能選擇合適的品種提供服務(wù)創(chuàng)造了條件，有些國家的細(xì)分品種里，比如英國的增強(qiáng)型頻率響應(yīng)服務(wù)(EFR)、動態(tài)遏制輔助服務(wù)(DC)等，都是百分百的儲能資源。目前我國各地輔助服務(wù)市場運(yùn)營交易規(guī)則中，均鼓勵儲能參與調(diào)峰、調(diào)頻市場，但隨著可再生能源接入電力系統(tǒng)比例的增加，以及火電機(jī)組的逐步關(guān)停，電力系統(tǒng)慣量供應(yīng)不足，且頻率控制、電壓控制等將成為新的挑戰(zhàn)，各地有必要結(jié)合實(shí)際情況，探討快速調(diào)頻、爬坡、慣量支撐、備用等各類輔助服務(wù)品種的設(shè)立，細(xì)化調(diào)頻品種，為快速調(diào)節(jié)資源提供穩(wěn)定的市場參與空間。

三是建立儲能服務(wù)的成本疏導(dǎo)機(jī)制。國外輔助服務(wù)市場成本已經(jīng)根據(jù)細(xì)分服務(wù)類別疏導(dǎo)至“引發(fā)者”、發(fā)電商、用戶。目前我國新能源側(cè)強(qiáng)制或鼓勵配套的儲能設(shè)施，以及參與輔助服務(wù)市場的儲能設(shè)施，其系統(tǒng)性收益尚未得到詳細(xì)且明晰的評估，成本也未疏導(dǎo)至“引發(fā)者”或受益主體，導(dǎo)致政策的有效性和可持續(xù)性較差。

四是秉持“同工同酬”的原則，對能夠提供與抽水蓄能、燃?xì)鈾C(jī)組同樣服務(wù)且與二者的容量可用性一致的新型儲能項(xiàng)目，應(yīng)該提供同等的容量電價補(bǔ)償;對于不能發(fā)揮同樣功能的新型儲能項(xiàng)目，可以在補(bǔ)償力度上進(jìn)行削減。

五是針對提供保障電網(wǎng)安全的儲能資產(chǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)性成本與效益評估，并依據(jù)評估結(jié)果考慮是否將其納入輸配電價。

技術(shù)約束下的安全改進(jìn)

儲能技術(shù)努力的方向主要有二。

一是從電力系統(tǒng)角度，針對目前所需的長時儲能進(jìn)行研發(fā)和創(chuàng)新。比如壓縮空氣、液流、重力儲能等，都是目前國內(nèi)外比較受追捧的長時儲能技術(shù)，尚在示范階段和降成本的探索中。

二是解決目前鋰電池的安全性和資源限制的問題。這個方向之下有固態(tài)電池、鈉電池、水系電池等技術(shù)，均在探索中。

新型電力系統(tǒng)需要大規(guī)模、高安全性、低成本的儲能技術(shù)，而在目前各類新型儲能技術(shù)路線中，尚無一種能達(dá)到此要求。

在技術(shù)研究沒有取得進(jìn)一步突破前，儲能系統(tǒng)可以通過綜合措施來降低風(fēng)險，加強(qiáng)儲能系統(tǒng)的安全性。一是做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用符合電力儲能特定要求的系統(tǒng)、零部件和電池，以確保儲能本體的安全。二是做好監(jiān)控預(yù)警、建筑消防設(shè)計(jì)和防護(hù)措施，搭建儲能系統(tǒng)的另一道屏障。三是針對鋰電池火災(zāi)特性，要能夠做到分級預(yù)警和逐級處理，建立相應(yīng)的安全防線。

在儲能安全管理和監(jiān)督上，一是要強(qiáng)化儲能電站安全風(fēng)險源頭管控，二是要樹立儲能電站安全系統(tǒng)化和精細(xì)化管控意識，三是需要政府各部門協(xié)同管控的相關(guān)機(jī)制。

近期鋰電池原材料價格雖出現(xiàn)頂部回落但仍處在高位，給產(chǎn)業(yè)鏈成本控制帶來一定的風(fēng)險。未來控制鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈成本的途徑包括：加強(qiáng)國內(nèi)企業(yè)對全球鋰礦的布局;提高原材料的產(chǎn)值規(guī)模;提高原材料提取、加工等工藝水平，降低成本;提高電池產(chǎn)品線的良品率;加強(qiáng)關(guān)鍵材料循環(huán)再利用等。

從國內(nèi)外過去10年的實(shí)際運(yùn)作來看，安全風(fēng)險是影響儲能項(xiàng)目投資收益的最大因素。安全風(fēng)險可以通過保險的方式予以分擔(dān)。在國際市場中，儲能相關(guān)保險機(jī)制已經(jīng)非常完備。國內(nèi)市場上尚無健全的保險及賠付體系來降低儲能投資風(fēng)險。業(yè)內(nèi)可與金融機(jī)構(gòu)合作，加快推進(jìn)儲能相關(guān)保險品種的推出。