中國儲能網(wǎng)訊：2020年7月25-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合江蘇省電機工程學(xué)會可再生能源專委會、國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司、中國能源建設(shè)集團江蘇省電力設(shè)計院有限公司等單位共同主辦的“第四屆全國電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲能技術(shù)應(yīng)用高層研討會”在南京召開。
26日上午，浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院教授林振智在會上分享了主題報告《基于區(qū)塊鏈技術(shù)的共享儲能運營模式》，以下為整理后的演講速記：
林振智： 為什么探索共享儲能的運營模式？我們今天的話題是電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的儲能應(yīng)用，儲能雖然已經(jīng)發(fā)展很多年，但是儲能的投資仍然比較高，并且儲能可能不是經(jīng)常用，也就是說我們儲能的利用率不是特別高。
現(xiàn)在的儲能大部分都是各自為戰(zhàn)，比如說電源側(cè)儲能的作用主要是消納新能源，電網(wǎng)側(cè)儲能的作用主要是在調(diào)頻調(diào)峰，用戶側(cè)儲能則可能是減少用電的費用，所以各自的目的都不相同。比如說消納新能源，儲能可能就在某一些時段用到了，而在剩余時段用不到。用不到怎么辦？如果是自己的，肯定不會貢獻出來給別人用。這樣的話，相當(dāng)于電源側(cè)是自己管自己的，電網(wǎng)側(cè)自己管自己的，用戶側(cè)也是自己管自己的，而且每個場景內(nèi)部也是不同的部門，不同的單位，同樣也是自己管自己的。這樣導(dǎo)致的后果，就是儲能的利用率太低了，利用率太低的結(jié)果就是經(jīng)濟不合算，因為儲能的投資回收期很長。我個人認(rèn)為，利用率低下在一定程度上也阻礙了儲能的大規(guī)模應(yīng)用。
我們今天探討的是共享儲能，是一種儲能的新商業(yè)模式，這個模式能夠包括電源、電網(wǎng)、用戶，也就是整個電力系統(tǒng)的儲能。下面主要從共享儲能的發(fā)展與技術(shù)內(nèi)涵、共享儲能運營模式、基于區(qū)塊鏈的運營模式架構(gòu)、小結(jié)這四個方面展開介紹。
首先來看一下共享儲能的發(fā)展和技術(shù)內(nèi)涵，首先第一個問題，什么叫共享儲能？我們接觸這個概念的時候主要是針對青海電網(wǎng)，那里有很多的風(fēng)電、光伏需要消納，又是送端電網(wǎng)。共享儲能，為什么要把它共享呢？對于共享，其實我們并不陌生，我們?nèi)粘Ｉ罾锩娼?jīng)常有共享經(jīng)濟的應(yīng)用。其中最早或者最常用的，對大家來說，有可能是滴滴或者快的，在這里面，有些私家車成為了快車，開始為有需求的客戶提供出行服務(wù)。這些私家車原來大多數(shù)時間是閑置在家里，現(xiàn)在有了這個平臺之后，不僅可以增加就業(yè)率，家用車的利用率也可以提高。
第二，還有共享單車，在學(xué)校里面特別多，或者在大的城市里面也特別多，這些自行車都是公用的。如果每家每戶都有一輛自行車的話，它們的利用率很低，不是很合算。我們考慮共享經(jīng)濟這種商業(yè)模式以后，提出了共享儲能的概念，主要就是為了增加儲能的利用率。而且可以推動能源產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，從而促進儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
這個共享儲能概念里面包含很多方面，比如說運營模式、管理方法、交易機制、評價體系。
今天在這里主要是簡單介紹一下運營模式。
我們?yōu)槭裁葱枰蚕韮δ?？首先來看看這個圖，我國儲能現(xiàn)在總裝機容量大概有30多GW。這里面電化學(xué)儲能大概占了5%左右，這是電化學(xué)儲能的一個發(fā)展趨勢。2015年電化學(xué)儲能還比較少，到了2019年就達到了1709MW。橙色是未來預(yù)測，在2024年大概有15000多MW，也就是說五年時間電化學(xué)儲能可能會增加10倍左右。
儲能有很多的應(yīng)用場景，包括電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)。這里面存在了很多閑置的儲能資源。
現(xiàn)有的儲能盈利模式：
第一點，利用峰谷差套利，也就是通過價差來套利。
第二點，通過政府的補貼。但是隨著儲能技術(shù)的發(fā)展，成本的降低，現(xiàn)在政府的補貼也慢慢地開始減少或者逐漸變成沒有。
第三點，現(xiàn)在全國都正在開展電力現(xiàn)貨市場，特別是電力輔助服務(wù)市場也在慢慢往前推進，這個推進就有可能使得儲能的電向電力輔助服務(wù)市場去賣，這樣就有可能提高儲能的利用率。
剛才已經(jīng)介紹了共享經(jīng)濟，目前共享經(jīng)濟的運用模式有這一些。首先是交通出行，剛才已經(jīng)介紹了。其次還有共享住宿，有很多居民都是潛在的旅游愛好者，但是因為各地的住宿比較貴，阻礙了出行計劃。現(xiàn)在有一個專門平臺能夠把自己家的客廳共享出來，他自己到國外旅游也可以住別人的客廳，降低了旅游成本。
共享經(jīng)濟的市場規(guī)模，2015年的時候大概是6978億元，2019年漲到3萬多億元，共享經(jīng)濟參與的服務(wù)人數(shù)由5000萬人，現(xiàn)在快接近8000萬人。共享經(jīng)濟的模式已經(jīng)慢慢發(fā)展起來。
隨著共享經(jīng)濟的發(fā)展，市場規(guī)模逐漸增加，我相信電網(wǎng)慢慢有可能會開放出來，在電網(wǎng)實現(xiàn)共享經(jīng)濟模式，因為這個共享經(jīng)濟能夠給我們帶來新的生活、消費的習(xí)慣，對于我們電網(wǎng)來說也可以帶來儲能新的商業(yè)模式。
從國家層面來看共享經(jīng)濟，2015年10月份的時候，習(xí)近平總書記在黨的十八屆五中全會第二次全體會議上提出了“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念。而共享經(jīng)濟模式與新發(fā)展理念完全契合。
我們來看看這五個發(fā)展理念。
首先第一個“創(chuàng)新”，對于我們剛才說的共享儲能，是儲能的一個創(chuàng)新的商業(yè)模式。
第二個是“綠色”，為了消納可再生能源，我們要充分利用儲能，減少棄風(fēng)棄光，這樣就能夠把較好的綠色電利用起來。
“共享”，就是共享物品的使用權(quán)，就像共享單車一樣，我們只是擁有它的使用權(quán)，并不是擁有它的所有權(quán)，這里面是使用權(quán)和所有權(quán)進行分離。
“開放”就是讓更多的人參與進去。
“協(xié)調(diào)”，剛才說有電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)，能夠協(xié)調(diào)，共同提高利用率。
2017年在十九大報告里面提到了“共享經(jīng)濟”，說要在這個領(lǐng)域要培育新的增長點，形成新的動能。
并且在2017—2020年，“共享經(jīng)濟”連續(xù)四年都進入了政府工作報告。
在電力能源領(lǐng)域，美國經(jīng)濟和社會學(xué)家杰里米·里夫金在《零邊際成本》里面說共享經(jīng)濟能夠給我們生活方面帶來了資源革命。能源互聯(lián)網(wǎng)概念以及后面提出的泛在物聯(lián)網(wǎng)概念，都是共享經(jīng)濟的范疇。我們現(xiàn)在把包括儲能在內(nèi)的能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來，其實也是一個共享經(jīng)濟的理念。
接著是怎么樣進行共享？首先，我們需要有儲能資源供給池，也就是我們有很多的電源、電網(wǎng)、用戶側(cè)的閑置儲能。第二，我們需要有儲能資源需求池，也就是說電力用戶需要儲能資源。比如在電源側(cè)，白天需要消納風(fēng)電、光伏，所以火電需要壓低出力，甚至需要停機，停機就會有額外的成本。在電網(wǎng)側(cè)，則需要進行調(diào)峰調(diào)頻，改善電能質(zhì)量。
有了供給池，有了需求池，就需要一個公平高效的平臺，提供一個平臺為它們進行匹配服務(wù)，這樣才能使得它們發(fā)展起來。
哪些資源可以共享呢？共享儲能其實是共享經(jīng)濟理念跟儲能技術(shù)的結(jié)合，主要體現(xiàn)在三個方面：
一是應(yīng)用場景，電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)、電源側(cè)的儲能資源均可以共享；
二是儲能有不同的類型，電化學(xué)新儲能、電池儲能、機械儲能等不同類型的儲能資源也都可以被共享。
價值，從電力的角度，也就是我們提供功率，提供能量。但其實服務(wù)也可以共享，就跟現(xiàn)在電視一樣，有安裝的，有維護的。數(shù)據(jù)也可以共享，我們現(xiàn)在很難把幾個方面一起用起來，就是我們?nèi)狈﹄娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)，缺乏對方的數(shù)據(jù)，使得我們對外面是陌生的，所以我們也很難把握這種情況。
接著介紹一下共享儲能的運營模式。共享儲能的運營模式，從開始投資、建設(shè)、運行，最后到退役廢棄，貫穿了整個全生命周期。它不僅是能量流，還是信息流、業(yè)務(wù)流的交叉。也就是說儲能，它跟“源、網(wǎng)、荷”都是有能量交流的。信息和業(yè)務(wù)流里，除了電力與儲能相關(guān)主體，還有監(jiān)管部門，比如能監(jiān)辦、能監(jiān)委、信息互聯(lián)網(wǎng)辦公室。
共享儲能該怎么共享，剛才已經(jīng)說了，其實將共享儲能的使用權(quán)商品化。怎么商品化呢？實質(zhì)就是把所有權(quán)和使用權(quán)分離，分離出去，把使用權(quán)暫時轉(zhuǎn)移給有需要的人，從而我們構(gòu)建了使用權(quán)商品化模型。
對于我們來說，全生命周期里面，有投資、采購、安裝、調(diào)試、運行、維護等等環(huán)節(jié)，其中，交易、服務(wù)、盈利這一塊是最能體現(xiàn)共享經(jīng)濟的理念。共享經(jīng)濟的理念里面，儲能資源就是由所有權(quán)與使用權(quán)構(gòu)成的。使用權(quán)里面有一部分是自用的，現(xiàn)在的大部分儲能資源都是自用，但是還存在一部分閑置的使用權(quán)，這個使用權(quán)如果都能貢獻出來變成一個商品，通過一個平臺把它分享出去，這樣就會提高利用率。
然后是管理模式，共享儲能管理模式可以分為兩種，第一種是業(yè)主直營模式，第二種是共享儲能運營商模式。
直營模式就是自己投資，自己運行，自己交易。共享儲能直營模式的儲能容量一般是比較大的。運營商模式是相對容量小一點的。這樣的話，就相當(dāng)于投資是業(yè)主投資的，運維可以交給運營商，交易也可以交給運營商，運營商能夠交易得到更高的報價，根據(jù)這個報價抽取一定的利潤。
基于這個運營模式，最后介紹一下基于區(qū)塊鏈的運營模式架構(gòu)。
現(xiàn)在的“源、網(wǎng)、荷”儲能想要共享，缺少一個平臺，這個平臺讓共享經(jīng)濟發(fā)揮作用。比如滴滴打車或者ofo，就有一個這樣的平臺，共享儲能現(xiàn)在缺少類似于這樣的平臺。
這個平臺怎么構(gòu)建比較合適？因為原來大部分的數(shù)據(jù)，要么就是自己有的，要么就是電網(wǎng)有的，互相是不知道的。這里我們提出了區(qū)塊鏈技術(shù)，區(qū)塊鏈技術(shù)是一個多方共同運維的，使用密碼學(xué)來保證傳輸訪問安全的。其實類似于一個數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的一致，這個數(shù)據(jù)難以篡改，這樣可以防止抵賴的記賬本。
我們?yōu)槭裁匆脜^(qū)塊鏈呢？
第一、它有高效的信息公開機制，也就是說很多數(shù)據(jù)上鏈，你設(shè)置可以公開，它直接就可以公開。
第二、有較低的平臺維護和交易平臺。怎么低呢？這里面含有智能合約和分布式管理，而不是像現(xiàn)在大部分?jǐn)?shù)據(jù)都是在電網(wǎng)公司統(tǒng)一管理，這樣的話很多結(jié)算可能一個月后甚至幾個月后才進行結(jié)算。有了智能合約之后，直接數(shù)據(jù)驅(qū)動，數(shù)據(jù)弄完了智能合約自己執(zhí)行，甚至可能有的一天就結(jié)算。
第三、有可靠的信用體系，因為區(qū)塊鏈主要是一個去中心化。而不像現(xiàn)在都是電網(wǎng)公司，很多人都可能覺得他的數(shù)據(jù)是不是準(zhǔn)的？
第四、有數(shù)據(jù)確權(quán)，各方給它加密、打標(biāo)簽，保證數(shù)據(jù)的使用權(quán)利。
最后，是安全化的隱私保護。
基于這個區(qū)塊鏈，我們構(gòu)建了儲能區(qū)塊鏈的技術(shù)架構(gòu)，主要包括基礎(chǔ)層、核心層、服務(wù)層、用戶層，還有一些層之間的相互串聯(lián)。比如說這里面有共識機制，并不是說由一方說了算，而是需要多方承認(rèn)。第二個是智能合約，其實相當(dāng)于是一些程序，比如說我要結(jié)算，我確定了你儲能放電多少，立馬就執(zhí)行這個程序，就跟你結(jié)算多少錢，由賬戶直接撥款。
這就是整個的架構(gòu)，這個架構(gòu)有利于安全，還有利于運營、監(jiān)管、審計。
這就是整個運營架構(gòu)，因為剛才說了，它是一個分布式的賬本。共享儲能有多個業(yè)務(wù)，所以有很多區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，很多節(jié)點。比如說電力市場交易的聯(lián)盟鏈，共享儲能使用權(quán)的交易鏈，共享儲能運營商的管理鏈，儲能電站內(nèi)部的管理鏈，還有共享儲能供應(yīng)的管理鏈等等，會建很多節(jié)點，節(jié)點相當(dāng)于一個數(shù)據(jù)庫，也就是多方共享一個數(shù)據(jù)庫。原來就是在電網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)庫或者儲能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，現(xiàn)在共享在一起，每個人都有訪問權(quán)限。通過這樣的話，我們來對區(qū)塊鏈進行管理和控制，從而降低運營成本和交易成本，還有一些監(jiān)督成本。
這個是我們在青海電力公司開始試點示范應(yīng)用，大概在去年4月份的時候，建50MW/100MWh的魯能海西多能互補的儲能電站作為一個共享。為誰提供共享呢？為很多光伏電站提供共享服務(wù)，他們建立了區(qū)塊鏈平臺，包括電表信息采集平臺，還有超級賬本的記錄平臺。這里面嵌入了智能合約模塊，通過這個智能合約模塊可以實現(xiàn)主動結(jié)算。比如說日期，月度、校驗合約、直接調(diào)用，這里面有交易中心的節(jié)點、調(diào)度中心的節(jié)點，還有財務(wù)處的節(jié)點，就是直接劃賬，這樣減少人為劃賬的時間。
最后進行簡單的總結(jié)：
一、為了實現(xiàn)儲能的高效、經(jīng)濟、環(huán)保的應(yīng)用，推動轉(zhuǎn)型，所以共享儲能可能是一種比較好的商業(yè)模式，可以提高整個電力系統(tǒng)儲能的利用率。
二、區(qū)塊鏈有分布式、可追溯、防篡改等特點，可以高度契合共享儲能的特點。通過這個結(jié)合，可以提升儲能技術(shù)的信息化、智能化、數(shù)字化水平，擴大供需兩側(cè)儲能的資源池。
后面我們在研究，比如說開展共享儲能平臺，還有多元化供需匹配機制，還有協(xié)同儲能的控制技術(shù)，還有分布式儲能管理技術(shù)、運營模式評價，這方面我們還在繼續(xù)研究，以期有更好的結(jié)果。
