“如果不是強(qiáng)制并網(wǎng)要求，發(fā)電企業(yè)誰(shuí)會(huì)愿意上儲(chǔ)能呢？”有投資人感嘆！
新能源電站配置儲(chǔ)能可以在棄風(fēng)、棄光時(shí)削峰填谷，提升電力系統(tǒng)靈活性和可靠性，具有多重效益。然而，在實(shí)施的過(guò)程中，投資人卻面臨無(wú)法回收成本、承受儲(chǔ)能設(shè)施安全壓力！
本文希望從實(shí)際案例出發(fā)，探索“新能源+儲(chǔ)能”的盈利模式、如何更好保障光儲(chǔ)電站安全，希望給籌劃中的光儲(chǔ)電站以借鑒。
一、儲(chǔ)能已逐漸成為風(fēng)電、光伏電站的標(biāo)配
各省2021年保障性規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)性配置方案陸續(xù)下發(fā)，除廣東、廣西等個(gè)別省份未明確提出配置儲(chǔ)能要求，至少有14個(gè)省提出了配置儲(chǔ)能的要求，具體如下表所示。
表：2021年風(fēng)、光保障性規(guī)模儲(chǔ)能配置要求
可見(jiàn)，各省基本都要求光伏電站配置5%~20%功率、1~2h的電化學(xué)儲(chǔ)能。而且，配置要求也在不斷提高。如山東在2020年儲(chǔ)能配置要求是10%*2h，而2021年則提高到20%*2h。
不久前兩部委下發(fā)的《關(guān)于鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購(gòu)買(mǎi)調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》更是提出：市場(chǎng)化規(guī)模部分，需要配置15%~20%*4小時(shí)的化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
在政策的催動(dòng)下，國(guó)內(nèi)“風(fēng)電、光伏電站+儲(chǔ)能”市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，大量新項(xiàng)目開(kāi)工。然而，“新能源+儲(chǔ)能”項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，面臨成本回收難、安全壓力大等困境。
二、新能源場(chǎng)站配儲(chǔ)能面臨的困境
1、帶來(lái)額外成本，影響電站收益
2021年開(kāi)始，全國(guó)陸上風(fēng)電、集中光伏電站全面去補(bǔ)貼，只有部分資源條件好、上網(wǎng)電價(jià)高地區(qū)的項(xiàng)目才能達(dá)到合理的收益率。然而，如果按當(dāng)前各省要求，配置5%~20%功率、1~2h的電化學(xué)儲(chǔ)能，在目前的造價(jià)水平下，相當(dāng)于給新能源場(chǎng)站帶來(lái)0.15~0.6元/W的成本增加。如果儲(chǔ)能系統(tǒng)本身無(wú)盈利模式，對(duì)于大多數(shù)光伏項(xiàng)目，內(nèi)部收益率將下降0.3~1.5個(gè)百分點(diǎn)。
2、存在安全隱患
，截止2020年底，全球的電化學(xué)儲(chǔ)能只有14.2GW，主要安裝在中國(guó)、美國(guó)、歐洲。
可見(jiàn)，電化學(xué)儲(chǔ)能裝置在電力系統(tǒng)中幾十吉瓦級(jí)別的應(yīng)用，在國(guó)際上沒(méi)有先例；在國(guó)內(nèi)，電化學(xué)儲(chǔ)能的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)也不完善，包括消防標(biāo)準(zhǔn)、電力系統(tǒng)接入標(biāo)準(zhǔn)都處于缺失狀態(tài)。據(jù)了解，儲(chǔ)能裝置若作為一個(gè)獨(dú)立項(xiàng)目，無(wú)法取得安全消防手續(xù)，也不具備運(yùn)行資質(zhì)。若與新能源項(xiàng)目配套，則將所有安全風(fēng)險(xiǎn)全部轉(zhuǎn)嫁到新能源企業(yè)身上。
根據(jù)TüV南德的統(tǒng)計(jì)，自2017年以來(lái)，全球已發(fā)生30起以上儲(chǔ)能相關(guān)的安全事故，這對(duì)國(guó)內(nèi)爆發(fā)式增長(zhǎng)的“新能源+儲(chǔ)能”市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，壓力巨大。而今年5月國(guó)內(nèi)的一起儲(chǔ)能電站安全事故，再一次把電化學(xué)儲(chǔ)能的安全性推到風(fēng)口浪尖。事后，多個(gè)涉及儲(chǔ)能的電站被要求暫停運(yùn)行進(jìn)行整改。
然而，當(dāng)越來(lái)越多省份將配套儲(chǔ)能作為新能源項(xiàng)目獲得指標(biāo)、并網(wǎng)的前置條件，投資企業(yè)必須開(kāi)展儲(chǔ)能電站盈利模式、安全穩(wěn)定運(yùn)行的探索。
三、“光伏+儲(chǔ)能”的盈利模式
1、光儲(chǔ)電站兩種來(lái)源的收益
方式一：調(diào)峰調(diào)頻補(bǔ)償
當(dāng)前，全國(guó)至少有19個(gè)省明確給出參與調(diào)度的儲(chǔ)能電站調(diào)峰、調(diào)頻補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，集中在200~600元/MWh，這成為儲(chǔ)能電站成本回收的最主要途徑。（詳見(jiàn)《19省儲(chǔ)能調(diào)峰、調(diào)頻政策與費(fèi)用一覽！》）
以華東最大光儲(chǔ)融合電站—山東萊州土山鎮(zhèn)的“光伏+儲(chǔ)能”項(xiàng)目為例。該光伏電站一期120MW于2020年投運(yùn)。按當(dāng)時(shí)的要求，配置12MW/24MWh （10%*2h）的儲(chǔ)能系統(tǒng)；經(jīng)過(guò)調(diào)試，該儲(chǔ)能電站已經(jīng)接入省級(jí)平臺(tái)，可由省調(diào)直接調(diào)度。
據(jù)該電站站長(zhǎng)介紹，由于項(xiàng)目采用了陽(yáng)光電源自主研發(fā)的大型光儲(chǔ)電站PowMart智慧能源解決方案，從頻率擾動(dòng)至目標(biāo)值調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間小于400ms，完全滿(mǎn)足高標(biāo)準(zhǔn)、并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范要求，因此成為當(dāng)?shù)氐臉?biāo)桿電站。僅4月份，該電站就被省電網(wǎng)調(diào)用了15次，調(diào)用頻率50%；儲(chǔ)能電站轉(zhuǎn)換效率平均在88%左右，并且?guī)缀鯖](méi)有故障。按山東目前200元/MWh的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，電站4月份獲得超過(guò)6萬(wàn)元的補(bǔ)貼。
方式二：大幅節(jié)約廠(chǎng)用電成本
除調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)外，儲(chǔ)能電站還能有效節(jié)約廠(chǎng)用電費(fèi)。目前，光伏電站的廠(chǎng)用電占到總發(fā)電量的0.5%左右，執(zhí)行當(dāng)?shù)氐拇蠊I(yè)電價(jià)。因此，是一筆不少的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。
山東萊州光儲(chǔ)電站站長(zhǎng)介紹，每天下午接到電網(wǎng)不參與調(diào)度命令的后，電站就會(huì)將當(dāng)日的部分發(fā)電量進(jìn)行存儲(chǔ)。項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)為0.4148元/度。即使考慮88%的轉(zhuǎn)換效率，廠(chǎng)用電也能節(jié)省0.1~0.2元/度的電費(fèi)成本。二期將實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，電費(fèi)節(jié)省幅度更大。
2、儲(chǔ)能電站降本
即便采取上述兩種方式，儲(chǔ)能電站的成本回收期仍然很長(zhǎng)。如果按當(dāng)時(shí)約2元/Wh的投資標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，山東萊州項(xiàng)目?jī)?chǔ)能電站總投資約為4800萬(wàn)元。按照目前的運(yùn)營(yíng)狀況來(lái)看，預(yù)期15年能收回投資。這無(wú)疑會(huì)拉長(zhǎng)整個(gè)光伏電站的投資回收期。因此，儲(chǔ)能設(shè)施的降本勢(shì)在必行！
隨著1500V系統(tǒng)在光伏項(xiàng)目中的應(yīng)用，儲(chǔ)能系統(tǒng)也逐漸從1000V提高到1500V，將降低電站投資約10%，效率提升約0.6%。
陽(yáng)光電源的工程師算了一筆賬。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)從1000V提高到1500V，
1）設(shè)備的能量密度提高35%以上，功率密度提升38%以上，導(dǎo)致占地面積減少，工程量降低，從而使建設(shè)成本降低35%左右；一體化、大系統(tǒng)設(shè)計(jì)，輔助設(shè)施、交流器成本也會(huì)下降30%；整體下來(lái)，儲(chǔ)能系統(tǒng)成本下降10%左右。
2）交流側(cè)電壓升高降低交流線(xiàn)損30%以上，加之直流側(cè)線(xiàn)損減少及PCS效率的提升，從而使系統(tǒng)循環(huán)效率提升0.6%。
隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)成本下降，效率提高，預(yù)期未來(lái)5年LCOS將明顯降低。
四、全過(guò)程管理保障儲(chǔ)能設(shè)施安全
近期，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局組織起草了《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全管理暫行辦法（征求意見(jiàn)稿）》，來(lái)加強(qiáng)電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全管理。對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品質(zhì)量、電站設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收、運(yùn)營(yíng)管理等方面都提出要求。因此，儲(chǔ)能電站的安全必須進(jìn)行全過(guò)程管理。
首先，要選擇有經(jīng)驗(yàn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商，將安全理念要貫穿儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程。
以山東萊州光儲(chǔ)項(xiàng)目的儲(chǔ)能系統(tǒng)為例，采用四層安全性設(shè)計(jì)，即防—護(hù)—消—泄的設(shè)計(jì)理念，覆蓋儲(chǔ)能電站全生命周期。
其次，更要重視日常維護(hù)。
山東萊州光儲(chǔ)項(xiàng)目站長(zhǎng)介紹：對(duì)于儲(chǔ)能電站的安全運(yùn)營(yíng)而言，產(chǎn)品質(zhì)量重要，平時(shí)的運(yùn)維更加重要！
在加裝儲(chǔ)能之后，光伏電站的日常運(yùn)維工作量明顯增加，考量到儲(chǔ)能安全性的問(wèn)題，也增加了日常巡檢頻率；在5月國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電站事故后，進(jìn)行儲(chǔ)能安全隱患排查整改并修訂儲(chǔ)能應(yīng)急預(yù)案，同時(shí)還聯(lián)合當(dāng)?shù)叵啦块T(mén)進(jìn)行了消防演練，并建立良好的聯(lián)防機(jī)制。
五、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前，“新能源+儲(chǔ)能”的推廣仍然能面臨一些困境。一方面，整個(gè)市場(chǎng)仍然靠政策推動(dòng)，缺乏市場(chǎng)化的盈利模式；另一方面，大規(guī)模儲(chǔ)能時(shí)代的到來(lái)，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)提出了更高的要求，我們?nèi)狈ο鄳?yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
風(fēng)光儲(chǔ)是一個(gè)系統(tǒng)工程，在新能源大規(guī)模接入的背景下，儲(chǔ)能的靈活性、調(diào)節(jié)資源短缺更加突出。因此，要匯聚儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈各方面的力量，深化技術(shù)創(chuàng)新，保障電化學(xué)儲(chǔ)能早日實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、安全性運(yùn)行，為其更好更快的融入電力系統(tǒng)創(chuàng)造有力條件。
