2020年，可再生能源項(xiàng)目配置電化學(xué)儲(chǔ)能成為一種現(xiàn)象。很多地方政府和電網(wǎng)企業(yè)都在相關(guān)的文件、不同的場合以不同的形式，對“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”模式進(jìn)行了肯定，儲(chǔ)能和電力行業(yè)的專家也多有出鏡推薦該種模式，也有專家將這種模式描述為能源行業(yè)的終極模式。“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”能否成為現(xiàn)階段新的模式、大規(guī)模復(fù)制推廣的模式？首先需要回答下面三方面問題。
問題1：“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”是在與什么技術(shù)進(jìn)行競爭或者替代？
“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”這個(gè)提法出現(xiàn)之前，實(shí)踐中可再生能源的消納方式主要依靠的是大電網(wǎng)消納方式，即通過大電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)負(fù)荷的時(shí)間和空間變化，以及大量調(diào)節(jié)電源的隨調(diào)度指令調(diào)節(jié)，平抑可再生能源的波動(dòng)性和間歇性，實(shí)現(xiàn)可再生能源的消納。儲(chǔ)能技術(shù)通過電能存儲(chǔ)也能夠解決可再生能源的波動(dòng)性問題，解決的方法更加直接和簡單。因此，“可再生能源+大電網(wǎng)”方式和“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”方式的技術(shù)方案各有千秋，大電網(wǎng)和電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)是競爭技術(shù)（相互替代）關(guān)系。即如果“可再生能源+大電網(wǎng)”的經(jīng)濟(jì)性劣于“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”，那么“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”方式就可以批量化發(fā)展。
很遺憾，在經(jīng)濟(jì)性上來看，即使在可預(yù)見的未來，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)與大電網(wǎng)技術(shù)在可再生能源消納方面的經(jīng)濟(jì)性差距巨大。大電網(wǎng)技術(shù)和電化學(xué)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性非常容易比較，只要電化學(xué)電芯每公斤重量能夠存儲(chǔ)的電能超過4千瓦時(shí)，就相當(dāng)于每公斤化學(xué)電芯能夠承載的能量超過1200克標(biāo)煤（大約2000克原煤），在經(jīng)濟(jì)性上大電網(wǎng)就沒有存在的必要，燃料輸送將變化為電芯的輸送。目前，主流電芯技術(shù)每公斤大約能存儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)性戰(zhàn)勝大電網(wǎng)技術(shù)所需能量密度的十分之一到二十分之一左右，毫無競爭力。
從另一個(gè)角度看，現(xiàn)有主流電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)存放一千瓦時(shí)電的成本大約為5毛錢，任何電源與之配合產(chǎn)生的上網(wǎng)價(jià)格都是我國發(fā)電綜合電價(jià)的1.5倍以上，所以電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)（電能量應(yīng)用）暫時(shí)在大電網(wǎng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性面前尚不構(gòu)成本質(zhì)挑戰(zhàn)。因此，可再生能源的經(jīng)濟(jì)消納，現(xiàn)階段必須主要依靠大電網(wǎng)技術(shù)。“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”方式不具備批量發(fā)展的經(jīng)濟(jì)性條件。特別是我國還在堅(jiān)持發(fā)展大電網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)更大區(qū)域優(yōu)化資源配置的原則，不宜同時(shí)大規(guī)模發(fā)展沒有經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢的技術(shù)種類。
問題2：“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”對于市場的技術(shù)中立原則是否有影響？
經(jīng)濟(jì)、可靠、清潔是電力工業(yè)發(fā)展的不可能三角，任何的行業(yè)政策都要謀求三者的妥協(xié)，但是經(jīng)濟(jì)、可靠、清潔三者之一如果產(chǎn)生了量級的差別，則意味著不可能三角進(jìn)入了一票否決狀態(tài)。如果暫不考慮在經(jīng)濟(jì)性上“可再生能源+大電網(wǎng)”遠(yuǎn)勝于“可再生+電化學(xué)儲(chǔ)能”，那么要求或者鼓勵(lì)可再生能源配置自用的電化學(xué)儲(chǔ)能是否符合電力經(jīng)濟(jì)機(jī)制的設(shè)計(jì)原則呢？
大電網(wǎng)技術(shù)的核心優(yōu)勢就是對各種一次能源轉(zhuǎn)化而來的電能和各種特性的用電負(fù)荷兼容并蓄，導(dǎo)致大電網(wǎng)或者說基于大電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)機(jī)制和產(chǎn)業(yè)政策設(shè)計(jì)必須遵循“市場中立”原則。市場中立原則實(shí)際上是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制設(shè)計(jì)的基本原則，即不應(yīng)考慮一次資源特性，應(yīng)按照對系統(tǒng)影響加以考慮，只有對各種一次動(dòng)力的電源一視同仁，才能利于大電網(wǎng)基礎(chǔ)上的電力市場發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確價(jià)格?？稍偕茉聪鄬鹘y(tǒng)的調(diào)節(jié)電源，突出的缺點(diǎn)就是出力變化不可控制，給可再生能源配上電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，在不考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下，似乎是合理的，相當(dāng)于“自己惹的麻煩自己解決”，意圖把可再生能源的出力特性向調(diào)節(jié)電源靠攏。
如果這個(gè)出發(fā)點(diǎn)成立，按照市場中立原則，所有出力變化由于一次能源或某種因素影響不能直接響應(yīng)系統(tǒng)需要的電源都需要配置電化學(xué)儲(chǔ)能，都要執(zhí)行“自己惹的麻煩自己解決”。這樣問題就來了，大電網(wǎng)內(nèi)大量機(jī)組均存在某些時(shí)段或者長期不能響應(yīng)系統(tǒng)功率變化需要的情況。例如，核電的燃料棒是定期更換的，到了更換時(shí)間無論是否使用完畢均需拆除，因此核電如果不能帶一條功率曲線運(yùn)行，會(huì)形成所謂的“棄核”，很顯然帶一條功率曲線運(yùn)行是不符合系統(tǒng)負(fù)荷變化需要的，那么是否核電應(yīng)當(dāng)配置一定比例的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置呢？再例如，熱電機(jī)組在供熱中期，存在為保證供熱無法降低發(fā)電功率的情況，熱電機(jī)組中的高背壓機(jī)組，會(huì)存在近三分之一銘牌出力上調(diào)受阻的情況，那么是否熱電機(jī)組應(yīng)該按照供熱期難以達(dá)到銘牌出力和調(diào)峰下限的功率配置一定比例的電化學(xué)儲(chǔ)能？如果覺得核電和熱電機(jī)組還不夠有普適意義，那么傳統(tǒng)概念調(diào)節(jié)機(jī)組的煤電和燃機(jī)也會(huì)因?yàn)槿剂腺|(zhì)量和管道壓力問題，分別出現(xiàn)無法達(dá)到銘牌出力和無法降低出力的情況，尤其是后一種情況在今年疫情背景下，大規(guī)模真實(shí)出現(xiàn)。
事不同而理同，如果“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能（自用）”的模式成立，調(diào)節(jié)機(jī)組為了避免燃料引發(fā)的功率不可調(diào)問題，也需要增加電化學(xué)儲(chǔ)能用以應(yīng)變，“調(diào)節(jié)機(jī)組+電化學(xué)儲(chǔ)能（自用）”是不是一個(gè)比較讓人費(fèi)解的結(jié)論？因此，大電網(wǎng)為主的消納方式就是要充分利用各類電源出力特性的相互抵消進(jìn)行消納，從技術(shù)中立的角度如“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”的方式成立，則“核電機(jī)組+電化學(xué)儲(chǔ)能”、“熱電機(jī)組+電化學(xué)儲(chǔ)能”、“受限煤（燃）機(jī)+電化學(xué)儲(chǔ)能”等方式均成立。
問題3：“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”如果不是新方式，為何國外電化學(xué)儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)應(yīng)用快速發(fā)展？
近年來，特別是今年，電化學(xué)儲(chǔ)能在可再生能源增長迅速的國家和地區(qū)取得了長足的發(fā)展，不管可再生能源是否要“+”電化學(xué)儲(chǔ)能，能夠看到的現(xiàn)實(shí)是歐洲、美國可再生能源和電化學(xué)儲(chǔ)能在快速發(fā)展（與自身相比）。如果可再生能源還是主要依靠大電網(wǎng)方式消納，市場中立原則又不允許歐美的市場要求可再生能源自己解決自己不穩(wěn)定的問題，是什么原因促使可再生能源發(fā)展的同時(shí)，電化學(xué)儲(chǔ)能在歐洲、美國快速發(fā)展？答案很簡單，是以電力現(xiàn)貨市場為核心的現(xiàn)代電力市場體系（含配套的輸、配電價(jià)制度）。
實(shí)際上，可以看到歐洲、美國可再生能源快速發(fā)展的地區(qū)，基本為已經(jīng)完成電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的地區(qū)，是已經(jīng)使用了適應(yīng)電力現(xiàn)貨市場需要的輸、配電價(jià)地區(qū)。電化學(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展，主要基于以下兩種場景，一是在電力市場里參與交易，電力現(xiàn)貨市場的高峰和低谷價(jià)格相差30倍以上，同時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能可以提供調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)。據(jù)了解，某國內(nèi)企業(yè)在歐美投資的電化學(xué)儲(chǔ)能電站的收益組成大致為：70%~80%的電力交易收益（電力現(xiàn)貨市場“低買高賣”）和調(diào)頻、備用服務(wù)（電力交易和輔助服務(wù)收益各占一半），10%的容量電價(jià)（放電時(shí)間4小時(shí)以上的儲(chǔ)能裝置可以參與容量市場），5%的套利收入。
二是國外電網(wǎng)費(fèi)用通常分為三部分，輸電價(jià)、配電價(jià)和接入價(jià)。輸電價(jià)、配電價(jià)經(jīng)過5年的新一輪電改熏陶，容易被理解，什么是接入價(jià)呢？按照國外電力市場化國家核價(jià)的理論，不同的用戶和電源接入主網(wǎng)的費(fèi)用，隨著地理位置不同應(yīng)該是不同的，因此每個(gè)用戶和電源接入主網(wǎng)的接入費(fèi)，要用戶和電源自己承擔(dān)，并非和國內(nèi)一樣只要同一電壓等級同一地區(qū)的用戶或者電廠的目錄電價(jià)和上網(wǎng)電價(jià)都相同，接入費(fèi)用都打入了輸配電價(jià)大盤子。國外電力市場化國家不允許在接入費(fèi)上出現(xiàn)新的交叉補(bǔ)貼，這是對負(fù)荷中心用戶和負(fù)荷中心電源的不公平。因此，對于電力用戶來說一定時(shí)段的阻塞解決方案并非是立刻建設(shè)新的電網(wǎng)工程，而是要經(jīng)過經(jīng)濟(jì)性評價(jià)，到底支付新的接入費(fèi)用還是采用一些就地平衡的分散式電源（包含可再生能源），配以電化學(xué)儲(chǔ)能的方式加以解決。在新的負(fù)荷增加不大、阻塞時(shí)間不長的情況下，往往為規(guī)避相對高昂的接入費(fèi)用，用戶會(huì)選擇電化學(xué)儲(chǔ)能或者“分布式電源+電化學(xué)儲(chǔ)能”的方式解決，在這里分布式電源會(huì)包含分散式的可再生能源。
因此，國際上可再生能源與電化學(xué)儲(chǔ)能快速發(fā)展的原因，并不是其采用了“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”的方式，而是批發(fā)市場（電力現(xiàn)貨交易）的高峰低谷價(jià)差與輔助服務(wù)引發(fā)了電化學(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展，接入費(fèi)的存在促進(jìn)了“分布式電源+電化學(xué)儲(chǔ)能”的發(fā)展。
由以上三個(gè)問題的分析，可以得到肯定的答案：鼓勵(lì)或者強(qiáng)制推動(dòng)“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”的方式，與依靠“可再生能源+大電網(wǎng)”消納方式相比經(jīng)濟(jì)性很差，并且僅要求可再生能源自己解決自己不連續(xù)、不穩(wěn)定問題的思路有違各類型電源公平的原則，國際上電化學(xué)儲(chǔ)能的快速發(fā)展實(shí)際上依靠的是以電力現(xiàn)貨市場為核心的現(xiàn)代電力市場體系，國際上“集中式可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”的方式并非主流。回想十年前，國內(nèi)某民營公司在我國北方引入“電化學(xué)儲(chǔ)能”參與調(diào)頻的事例，其當(dāng)時(shí)提出的“三不一要”原則，仍值得借鑒，即電化學(xué)儲(chǔ)能參與電力系統(tǒng)調(diào)頻服務(wù)“不要補(bǔ)貼、不提高補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、不要特殊照顧”，但是要求穩(wěn)定合理的市場機(jī)制。合理的機(jī)制，能夠充分發(fā)揮電化學(xué)儲(chǔ)能優(yōu)勢的電力現(xiàn)貨市場及配套輸配接（入）電價(jià)政策，才是開啟我國電化學(xué)儲(chǔ)能在電力行業(yè)應(yīng)用的正確鑰匙。
實(shí)際上，國際經(jīng)驗(yàn)證明以電力現(xiàn)貨市場為核心的現(xiàn)代電力市場體系，不但能夠培育電化學(xué)儲(chǔ)能這種新技術(shù)，而且整體上具有“四新”效應(yīng)。
一是新的就業(yè)崗位。電力市場本質(zhì)是電力商品生產(chǎn)社會(huì)分工細(xì)化：不但傳統(tǒng)的發(fā)、輸、配、售等環(huán)節(jié)會(huì)逐步資產(chǎn)分開或財(cái)務(wù)分開，不斷細(xì)化的社會(huì)分工自然會(huì)創(chuàng)造新的就業(yè)崗位，而且原來為電網(wǎng)企業(yè)一家科學(xué)配置資源存在的科研、軟件服務(wù)、計(jì)量、通訊等行業(yè)，逐步轉(zhuǎn)化為為數(shù)量龐大市場其他主體服務(wù)。需要服務(wù)的主體多了，新的企業(yè)以及新的就業(yè)崗位就會(huì)自然而然隨之而來。一個(gè)待遇良好的就業(yè)崗位，意味著一個(gè)小康的家庭，一個(gè)消費(fèi)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的單元，積沙成塔、聚少成多，充足的就業(yè)崗位會(huì)讓經(jīng)濟(jì)具有更強(qiáng)的韌性和更強(qiáng)的內(nèi)在發(fā)展動(dòng)力。新一輪電力體制改革，售電公司如雨后春筍般的發(fā)展就是很好的例子，已經(jīng)吸納了大量的就業(yè)人口。另外，電力現(xiàn)貨試點(diǎn)剛剛開始，軟件服務(wù)、咨詢、培訓(xùn)等高新公司迅速出現(xiàn)，如廣東從事仿真的某公司、北京從事軟件開發(fā)的清某公司等。這也是電力行業(yè)很多精英“下?！焙秃芏鄻I(yè)外精英“入行”的根本原因?？傊痪湓?，電力市場化不但能夠完成國家要求的“穩(wěn)就業(yè)”，還能進(jìn)一步的“增就業(yè)”。
二是新的電力技術(shù)。電力市場基于我國龐大復(fù)雜電力系統(tǒng)的配置資源機(jī)制，將產(chǎn)生大量的技術(shù)需求，為新生技術(shù)提供優(yōu)越的孵化器。同時(shí)，電力市場機(jī)制不存在“大水漫灌”，是競爭機(jī)制下的新技術(shù)培育方式，相對補(bǔ)貼新技術(shù)將有更高的孵化效率，國際經(jīng)驗(yàn)表明一個(gè)設(shè)計(jì)良好的、以現(xiàn)貨為核心的電力市場會(huì)極大推動(dòng)電力相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。例如我國8個(gè)試點(diǎn)的技術(shù)支持系統(tǒng)均未完全國產(chǎn)化，其中求解器部分均為國外生產(chǎn)（IBM）。我國整體技術(shù)支持系統(tǒng)技術(shù)水平較低，穩(wěn)定性和精度并不能完全滿足市場建設(shè)需要。除技術(shù)支持系統(tǒng)以外，各個(gè)市場主體均有仿真系統(tǒng)和營銷系統(tǒng)的購買需要。電力市場化所需的相關(guān)軟件，很有可能成為電力行業(yè)下一個(gè)風(fēng)口，而電力技術(shù)支持系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，將對我國大型工程軟件的國產(chǎn)化和系統(tǒng)化產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，并對保證我國電力系統(tǒng)工程軟件的安全性具有重要意義。
三是新的電力能源。尋找、培育和發(fā)展低碳、清潔的新能源是我國電力工業(yè)的既定目標(biāo)。我國的可再生能源行業(yè)在計(jì)劃體制下取得了長足的發(fā)展，總規(guī)模已經(jīng)處于世界領(lǐng)先，但是我國產(chǎn)生了很多其他國家沒有的問題，可再生能源的發(fā)展遇到了瓶頸，如可再生能源與傳統(tǒng)電源的激烈沖突，下一步如果不解決這些問題可能影響我國的能源轉(zhuǎn)型。國際經(jīng)驗(yàn)告訴我們，發(fā)達(dá)國家一般是已經(jīng)完成了電力市場化，特別是電力現(xiàn)貨市場建設(shè)，才進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型，電力現(xiàn)貨市場機(jī)制有利于可再生能源發(fā)展。電力現(xiàn)貨市場以變動(dòng)成本為競爭的基礎(chǔ)，可再生能源的特點(diǎn)就是變動(dòng)成本低，自然而然就依靠電力現(xiàn)貨市場優(yōu)先消納了電量，而提供調(diào)節(jié)服務(wù)和兜底服務(wù)的傳統(tǒng)電源可以在容量市場和輔助服務(wù)市場獲得穩(wěn)定可預(yù)期的收益，傳統(tǒng)電源也心甘情愿地讓出發(fā)電空間，實(shí)現(xiàn)了與可再生能源的共同發(fā)展。同時(shí)，激烈的市場競爭，選擇出了性價(jià)比最高的輔助服務(wù)電源和容量備用，淘汰了部分低效傳統(tǒng)機(jī)組，最大限度地緩解了可再生能源發(fā)展帶來的電價(jià)增長壓力。
四是新的電力業(yè)態(tài)。新業(yè)態(tài)一般是指基于不同產(chǎn)業(yè)間的組合、企業(yè)內(nèi)部價(jià)值鏈和外部產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的分化、融合、行業(yè)跨界整合以及嫁接信息及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所形成的新型企業(yè)、商業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)的組織形態(tài)。新業(yè)態(tài)的來臨主要基于信息技術(shù)的革命、需求倒逼和產(chǎn)業(yè)升級。在產(chǎn)生新業(yè)態(tài)方面，電力市場化，特別是電力現(xiàn)貨市場產(chǎn)生了海量的交易信息，受市場主體交易需要，電力系統(tǒng)運(yùn)行信息公布的范圍空前；海量的時(shí)變電價(jià)信號、海量的電力系統(tǒng)運(yùn)行信息，基于互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)，以及目前方興未艾的基于5G的移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，將模糊電力生產(chǎn)者和使用者的界限，將電能與天然氣、熱力等其他能源跨界聯(lián)合，電力用戶從傳統(tǒng)的被動(dòng)接受系統(tǒng)安排，逐漸變?yōu)榕c系統(tǒng)交互的微系統(tǒng)；電力市場是以用戶為核心的經(jīng)濟(jì)機(jī)制，由于不同細(xì)分市場甚至是單個(gè)個(gè)體的用戶需求有所不同，因此，電力企業(yè)所提供的產(chǎn)品和服務(wù)，其價(jià)值主張和滿足程度對每個(gè)用戶也將有所不同，1對1推薦和1對1精準(zhǔn)營銷已經(jīng)成為不可回避的商業(yè)現(xiàn)實(shí)；在電力供需平衡有盈余的今天，單純的電能制造已經(jīng)不再成為利潤增長點(diǎn)，靈活的市場機(jī)制下，渠道的創(chuàng)新以及需求的創(chuàng)造成為了新的電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長點(diǎn)，更為便利、方便和充滿用戶個(gè)體決策體驗(yàn)的電力消費(fèi)方式需求已經(jīng)快速替代了獲得穩(wěn)定電力供應(yīng)的需求。近幾年，綜合能源、虛擬電廠的快速發(fā)展就是明證。
綜上，盡管“可再生能源+電化學(xué)儲(chǔ)能”不是一種新的方式，但是以電力現(xiàn)貨市場為核心的現(xiàn)代電力市場體系將大力推動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能這一朝陽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，電力現(xiàn)貨市場帶來的“四新”會(huì)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長點(diǎn)，這不失為一種新的電力工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展方式。
（本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》上旬刊2020年第7期，作者系本刊特約撰稿人）
