中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：盡管儲(chǔ)能一直以來被認(rèn)為是未來能源利用解決方案的關(guān)鍵技術(shù)，但儲(chǔ)能在我國的商業(yè)化道路并不順利。處于產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入期的儲(chǔ)能，在當(dāng)前的發(fā)展中仍然面臨技術(shù)成本、體制機(jī)制的諸多問題。但從全國十余省份出臺(tái)可再生能源配置儲(chǔ)能的鼓勵(lì)政策來看，儲(chǔ)能逐漸從電力系統(tǒng)中的“替代品”走向“必需品”已是難以阻擋的趨勢(shì)。在外部機(jī)制尚未理順，可再生能源沖刺平價(jià)時(shí)代關(guān)鍵期上馬儲(chǔ)能，一方面會(huì)更加明顯得暴露產(chǎn)業(yè)內(nèi)外部的矛盾與亂象，另一方面也為產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入期邁向成熟期提供了機(jī)遇——唯有通過不斷的實(shí)踐探索，將問題暴露地更徹底，才更有可能一步步去理順市場(chǎng)的脈絡(luò)，突破技術(shù)的瓶頸。華能清潔能源技術(shù)研究院儲(chǔ)能項(xiàng)目開發(fā)部負(fù)責(zé)人劉明義認(rèn)為，儲(chǔ)能真正的市場(chǎng)機(jī)會(huì)在于可再生能源更大規(guī)模的發(fā)展。從過去的發(fā)展歷程來看，可再生能源的發(fā)展速度已經(jīng)超出了人們的想象，一旦可再生能源的體量走到一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)，會(huì)倒逼相關(guān)的政策和機(jī)制盡快就位。而在此過程中，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)本身仍需不斷地積累沉淀，強(qiáng)化自身的競(jìng)爭(zhēng)力。
商業(yè)化進(jìn)程幾度沉浮
如果說在過去幾年里，儲(chǔ)能只是電力系統(tǒng)中“錦上添花”的技術(shù)，那么在“十四五”乃至更長遠(yuǎn)的未來，或許無法再回避儲(chǔ)能將逐漸成為“剛需”的事實(shí)。在“十三五”期間，我國能源消費(fèi)仍以煤炭為主，盡管我國電力系統(tǒng)中靈活性資源匱乏，但可再生能源當(dāng)前的規(guī)模和體量尚且能夠通過靈活性的火電機(jī)組、抽水蓄能等進(jìn)行調(diào)節(jié)。但進(jìn)入“十四五”，風(fēng)光平價(jià)時(shí)代來臨，無論是從經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)還是低碳發(fā)展的角度來看，火電的發(fā)展都將會(huì)受到限制，可再生能源在系統(tǒng)中的占比將越來越高。伴隨著可再生能源的壯大，儲(chǔ)能將成為系統(tǒng)中的必需品，這是由能源革命的發(fā)展需求所決定的。
從儲(chǔ)能商業(yè)化的發(fā)展路徑來看，其商業(yè)化發(fā)展最先聚焦電力系統(tǒng)中的用戶側(cè)。因用戶側(cè)有明確的峰谷電價(jià)，投資回報(bào)相對(duì)可預(yù)期，以南都電源為代表的民營儲(chǔ)能企業(yè)在江蘇等地布局了大量的用戶側(cè)項(xiàng)目，但實(shí)踐證明用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目收益來源單一，套利的空間很小，尤其是近年來電價(jià)下行趨勢(shì)明顯，平均電價(jià)持續(xù)下降，峰谷電價(jià)也隨之降低，儲(chǔ)能項(xiàng)目成本回收期較長。隨著南都電源在2019年全面收縮戰(zhàn)線，用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目逐漸淡出市場(chǎng)。
2018年兩大電網(wǎng)提速儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)，儲(chǔ)能的市場(chǎng)逐漸向電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)移。但一年以后，國家發(fā)改委公布《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》，規(guī)定抽水蓄能電站和電儲(chǔ)能設(shè)施的成本費(fèi)用不得計(jì)入輸配電價(jià)成本監(jiān)審，令網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展陷入僵局。
2019年，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)入冬。市場(chǎng)的寒潮固然令人失落，但儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)仍然在尋求商業(yè)化的突破口。2019下半年，儲(chǔ)能項(xiàng)目逐漸向電源側(cè)轉(zhuǎn)移?！皩?shí)際上，如果從技術(shù)和效率的角度來看，儲(chǔ)能系統(tǒng)裝在電網(wǎng)側(cè)，尤其是配電網(wǎng)側(cè)的效率是最高的，那是電網(wǎng)最終通向用戶的末端，最接近用戶實(shí)際電力負(fù)荷需求，但考慮到市場(chǎng)公平問題，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能成本無法進(jìn)入輸配電價(jià)，在這樣的情況下，如果說一定要在三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中來比較，只能說放到電源側(cè)是相對(duì)合理的。因?yàn)樵陔娏π袠I(yè)里，除了抽水蓄能，其他對(duì)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)任務(wù)基本都是電廠在承擔(dān)，上儲(chǔ)能的核心目的也是為了解決電網(wǎng)的調(diào)節(jié)問題?！眲⒚髁x表示。
在我國，由于各區(qū)域、各省份的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、電源類型差別很大，對(duì)于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)需求也不盡相同。早在2017年，青海省發(fā)改委便要求當(dāng)年330萬千瓦風(fēng)電開發(fā)項(xiàng)目按照建設(shè)規(guī)模須配套10%的儲(chǔ)電裝置，但最終在各方爭(zhēng)議之下不了了之?！扒嗪Ｐ履茉囱b機(jī)占比居全國之首，電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力非常大，因此最早提出新能源配置儲(chǔ)能，但在當(dāng)時(shí)，其他省份和區(qū)域還沒有如此急迫的需求。”劉明義說。
遭遇限電，或者預(yù)計(jì)到限電即將到來，是地方政府推動(dòng)可再生能源配置儲(chǔ)能的直接原因。在此次提出可再生能源配置儲(chǔ)能的省份中，湖南省推進(jìn)儲(chǔ)能的意志最為強(qiáng)烈。湖南處于電網(wǎng)末端，水電裝機(jī)比重大，且大部分不具備調(diào)峰能力，豐枯季節(jié)性特征明顯，目前湖南全省已無綠色區(qū)域。3月20日，湖南發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于發(fā)布全省2020-2021年度新能源消納預(yù)警結(jié)果的通知》，指出湖南全省風(fēng)電消納形勢(shì)相對(duì)嚴(yán)峻，尤其在湖南省的南部、西南部存在較大消納壓力。截至2019年底，湖南全省棄風(fēng)電量為1.35億千瓦時(shí)，棄電率1.80%。湖南發(fā)改委要求電網(wǎng)企業(yè)要通過加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)、優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、研究儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)等措施，切實(shí)提高新能源消納送出能力，為省新能源高比例發(fā)展提供容量空間。對(duì)于湖南以及此次出臺(tái)政策的其他省份而言，鼓勵(lì)可再生能源配置儲(chǔ)能無論是當(dāng)務(wù)之急還是未雨綢繆，都可從中洞見儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的持續(xù)動(dòng)力并沒有改變。
市場(chǎng)建設(shè)滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求
盡管政策文件頻頻出臺(tái)，但推動(dòng)可再生能源配置儲(chǔ)能并不容易。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)涉及的利益主體眾多，對(duì)于發(fā)電企業(yè)而言，在平價(jià)上網(wǎng)的時(shí)代增加投資成本已是壓力倍增，更何況，增加的儲(chǔ)能成本，對(duì)于電廠而言并沒有剛性回報(bào)，儲(chǔ)能建成之后由電網(wǎng)調(diào)度，其經(jīng)濟(jì)性受電網(wǎng)調(diào)度方式和頻次的影響很大，無法預(yù)期投資收益。
劉明義表示，現(xiàn)有政策和市場(chǎng)規(guī)則缺少具體細(xì)則和反映儲(chǔ)能成本價(jià)值的市場(chǎng)機(jī)制，儲(chǔ)能項(xiàng)目在各應(yīng)用領(lǐng)域的投資收益受政策變動(dòng)影響較大。儲(chǔ)能不僅能夠減少新能源的棄電量，對(duì)發(fā)電量提升有貢獻(xiàn)，更重要的是它提升了電能質(zhì)量，賦予了風(fēng)光發(fā)電一定程度可調(diào)節(jié)性，把間歇性、不穩(wěn)定的電源變成了具有一定穩(wěn)定性、和調(diào)節(jié)能力的電源，同時(shí)儲(chǔ)能還能夠提高電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性。發(fā)電側(cè)配置儲(chǔ)能，于電網(wǎng)可穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行，于用戶可提供供電保障，但成本是發(fā)電企業(yè)來承擔(dān)，沒有相應(yīng)的補(bǔ)償機(jī)制，這并不合理。特別是進(jìn)入新能源平價(jià)的階段下，一些項(xiàng)目剛好處于盈虧平衡點(diǎn)，增加儲(chǔ)能投資，相當(dāng)于發(fā)電企業(yè)在犧牲自己的利潤來為整個(gè)電力系統(tǒng)服務(wù)。
儲(chǔ)能持續(xù)商業(yè)化發(fā)展的必要條件是一個(gè)開放靈活的電力市場(chǎng)，但目前電力市場(chǎng)的推進(jìn)速度相對(duì)于儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求來說是緩慢和滯后的。對(duì)于儲(chǔ)能而言，更加合理的價(jià)格機(jī)制仍然要依靠現(xiàn)貨市場(chǎng)的建立。在現(xiàn)貨市場(chǎng)中，各種電源品種在不同的時(shí)段實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)，擁有儲(chǔ)能系統(tǒng)的電站在報(bào)價(jià)上便擁有了更大的空間和絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，這樣的機(jī)制下，即便不強(qiáng)制要求發(fā)電企業(yè)配置儲(chǔ)能，也有足夠的經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)電廠投資儲(chǔ)能。但由于目前我國電力市場(chǎng)建設(shè)處于過渡期，在沒有經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)的情況下，系統(tǒng)對(duì)于儲(chǔ)能的需求，只通過行政手段來推動(dòng)，必然會(huì)存在諸多問題。劉明義認(rèn)為，盡管市場(chǎng)機(jī)制沒有完全就位，但能源轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)已經(jīng)到來，在現(xiàn)階段要解決的最重要的機(jī)制便是以“誰受益，誰承擔(dān)”的原則，按照儲(chǔ)能發(fā)揮的價(jià)值給予回報(bào)?！皟?chǔ)能做了很多工作但是沒有得到相應(yīng)的收益，這種情況和火電為新能源發(fā)電所承擔(dān)調(diào)節(jié)任務(wù)卻得不到相應(yīng)補(bǔ)償?shù)脑庥鍪且粯拥?。市?chǎng)機(jī)制的長期缺失，可能導(dǎo)致資源配置的失效，”劉明義說，“因此，我一直堅(jiān)持的觀點(diǎn)是，儲(chǔ)能無需特殊的政策扶持，讓儲(chǔ)能的價(jià)值和它的價(jià)格形成對(duì)等關(guān)系，市場(chǎng)便可被激活，其中的種種矛盾都可通過市場(chǎng)的力量來解決?！?
標(biāo)準(zhǔn)缺失難以有效監(jiān)管
在投資儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性不可控、沒有完善的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管體系的情況下，發(fā)電企業(yè)配置儲(chǔ)能必然會(huì)傾向于選擇價(jià)格低的儲(chǔ)能產(chǎn)品，這導(dǎo)致性能較差的產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)，影響行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。盡管國家層面已出臺(tái)了部分儲(chǔ)能的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但一方面，標(biāo)準(zhǔn)體系并不全面，另一方面，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)操性較差，導(dǎo)致業(yè)內(nèi)并沒有很好地執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)缺失的情況下，很難形成有效的監(jiān)管，在目前粗放化的發(fā)展中，亂象叢生是儲(chǔ)能行業(yè)難以避免的局面，而這首先導(dǎo)致的隱患便是安全問題。
“電化學(xué)儲(chǔ)能效率高，靈活性好，能量密度高，但始終沒有徹底解決安全性問題，固有安全性低。尤其電池系統(tǒng)是安全性最薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，我國電池研發(fā)制造技術(shù)與國際先進(jìn)水平還存在差距，電池系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)可操作性很低，部分技術(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，一旦進(jìn)入到實(shí)際電站中性能便大打折扣，因此，很多標(biāo)準(zhǔn)往往只是紙面上的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)按照規(guī)定配置了儲(chǔ)能系統(tǒng)后卻面臨著難以驗(yàn)收的問題——沒有現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試辦法，只有涉網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)完善，而電池儲(chǔ)能電站的性能檢測(cè)、調(diào)試運(yùn)維等標(biāo)準(zhǔn)都有很大缺失。此外，還需要盡快統(tǒng)一電池行業(yè)和電力行業(yè)在安全標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量效率上的認(rèn)識(shí)。”劉明義說。
在國外，對(duì)儲(chǔ)能的使用有明確的細(xì)則，對(duì)于功率、容量等有詳盡的規(guī)定，因此業(yè)主對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)品的選擇是有據(jù)可循的，可以有針對(duì)性地進(jìn)行配置測(cè)算。安全、成本、壽命和效率本應(yīng)是對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品關(guān)注的重點(diǎn)，但在目前粗放式的體制機(jī)制下，儲(chǔ)能電站的壽命和效率的提升未必會(huì)給業(yè)主帶來多少顯著收益，因此很難讓業(yè)主真正體會(huì)到壽命與效率的重要性。“尤其是壽命是很難實(shí)際測(cè)試的，效率雖然可以測(cè)試，但儲(chǔ)能系統(tǒng)效率損失在前期運(yùn)行期間實(shí)際影響可能并不明顯，只有運(yùn)行多年之后才暴露出問題，而成本和安全是眼前就要解決的問題?！眲⒚髁x說，“所以華能正在制定自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我們根據(jù)新能源場(chǎng)站對(duì)儲(chǔ)能電站的實(shí)際需求來制定可操作的標(biāo)準(zhǔn)，一些關(guān)鍵指標(biāo)，如可用容量、放電深度、系統(tǒng)效率、電芯一致性等，都需要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。”
隨著新型能源技術(shù)的不斷發(fā)展，大量分布式電源、微電網(wǎng)、新型交互式用能設(shè)備的接入，改變了傳統(tǒng)的潮流從電網(wǎng)到用戶的單向流動(dòng)模式，電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜性、不確定性顯著增加。傳統(tǒng)電網(wǎng)形態(tài)正在逐漸消失，新型的電網(wǎng)需求正在增長。當(dāng)前，仍有許多調(diào)節(jié)資源可替代儲(chǔ)能，保障當(dāng)下電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，但人類利用能源的方式不斷走向清潔化是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，隨著清潔化的深入發(fā)展和用電量的持續(xù)增長，當(dāng)可再生能源規(guī)模發(fā)展到達(dá)現(xiàn)有的調(diào)節(jié)手段都不足以承載其并網(wǎng)需求時(shí)，儲(chǔ)能的價(jià)值或許才能夠真正地、全方位地被正視。目前，儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用處于導(dǎo)入期，“摸著石頭過河”的方式讓產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)常經(jīng)歷大起大落，在導(dǎo)入期暴露問題，尚且還有機(jī)會(huì)來修正、理順，在發(fā)展中解決問題，這既包括外部的市場(chǎng)機(jī)制，也包括儲(chǔ)能本身的技術(shù)、性能與成本等競(jìng)爭(zhēng)力的進(jìn)一步提升。唯有如此，才有可能在未來清潔化發(fā)展繼續(xù)深入、儲(chǔ)能真正成為系統(tǒng)中的必需品時(shí)，有條不紊地走上產(chǎn)業(yè)精細(xì)化發(fā)展之路。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2020年7期，作者系本刊記者
