中國儲能網(wǎng)訊：今年3月份，國家提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)以來，發(fā)展儲能以提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力成為政策支持的熱點。儲能發(fā)展的相關(guān)指引政策密集出臺，但真正關(guān)系到新型儲能發(fā)展的根本問題——成本如何疏導(dǎo)的具體政策并未取得實質(zhì)性進展。如何在多樣的利益主體訴求、復(fù)雜的源網(wǎng)矛盾和紛繁的市場、價格機制中進行政策抉擇，關(guān)系到新型儲能產(chǎn)業(yè)乃至新型電力系統(tǒng)建設(shè)的成敗。
一、儲能支持政策的多難選擇
總結(jié)今年部委發(fā)布的多篇儲能相關(guān)文件，新型儲能的發(fā)展政策大致可以分為新能源配置儲能、電網(wǎng)側(cè)兩部制電價、負荷側(cè)峰谷套利、儲能參與輔助服務(wù)等幾類，但當前政策主邏輯仍不清晰，彼此之間存在交疊甚至矛盾。
在儲能支持政策中做一個抉擇的確很難：新能源強制配儲能太粗放，不符合支持新能源的大方向；儲能電站容量電價太貴，可能顯著增加終端成本；輔助服務(wù)太過復(fù)雜，實際操作不好把握；利用分時電價促進用戶側(cè)儲能過于分散，效果不一定明顯。但不管建立怎樣的政策，本質(zhì)問題是如何傳導(dǎo)提升電力系統(tǒng)支撐能力需要付出的成本，最終代價都是社會平均用電成本的提升。政策之難在于利益的平衡，對新型儲能來說，需要從系統(tǒng)思維出發(fā)，尋找最能反應(yīng)儲能本質(zhì)功能、易于儲能與電力系統(tǒng)協(xié)同、簡潔可操作、各方利益主體能接受的政策支持體系。很明顯，加上如此多的定語之后，這樣的選擇不太多。
但回顧系列政策，從筆者角度看，支持新型儲能發(fā)展的政策體系其實已漸露端倪：以“電網(wǎng)側(cè)容量電價”支持電網(wǎng)側(cè)新型儲能提升電力系統(tǒng)供電充裕度，以“電源側(cè)配儲能”的方式促進電網(wǎng)保障并網(wǎng)能力外的新能源自建或購買調(diào)峰能力，很可能成為促進新型儲能大規(guī)模發(fā)展的政策主線。
二、新型儲能的功能本質(zhì)與潛力分析
（一）電網(wǎng)調(diào)峰與充裕度需求
當前以電化學儲能為主要代表的新型儲能作為提升電力系統(tǒng)平衡能力的工具，同時具有雙向調(diào)節(jié)能力，可以從反向調(diào)節(jié)實現(xiàn)新能源消納、正向調(diào)節(jié)提升電網(wǎng)供電能力兩個角度分別估計其發(fā)展?jié)摿Γ?
從新能源源消納角度看：我國新能源發(fā)電量占比已達總發(fā)電量的10%，裝機也超過電源總裝機的25%，正式進入“高比例新能源”的門檻。新能源未來仍是非化石能源發(fā)展的主力，新能源消納問題將更加突出。根據(jù)相關(guān)機構(gòu)研究結(jié)果，保證新能源充分消納，2030年我國缺少約4億千瓦的調(diào)峰能力。
從電力系統(tǒng)供電充裕度來看：由于新能源反調(diào)峰特性，極熱無風、晚上無光等問題疊加反常天氣影響，電力系統(tǒng)負荷高峰時段能夠進入電力系統(tǒng)平衡的新能源比例可能不足5%。如果缺乏充足的其他形式的有效容量，高比例新能源電力系統(tǒng)將存在電力供應(yīng)充裕度不足的問題。新能源發(fā)電不足是2021年缺電的原因之一，也警示我們對供電充裕度不加以重視，間歇性的供電不足很可能成為長期困擾新型電力系統(tǒng)發(fā)展的問題。2030年非化石能源占比達到25%，預(yù)計新能源裝機達到17億kW以上，約占到總裝機的47%，在嚴格限制煤電裝機背景下，考慮抽水蓄能大發(fā)展后，如果沒有大規(guī)模的新型儲能，高峰時段電網(wǎng)可能仍存在2億千瓦以上的供電缺口。
相對于新能源的消納問題，保障電力供應(yīng)是電力系統(tǒng)發(fā)展的底線，供電充裕度要求是發(fā)展新型儲能的硬約束。在當前新型儲能仍比較貴的階段，保障供電能力是第一位的，決定了儲能發(fā)展空間的低限；增加消納能力是第二位的，決定了儲能發(fā)展空間的高限。從該角度出發(fā)，考慮采取需求響應(yīng)等手段，筆者認為為保證2030年電力系統(tǒng)供電能力，我國新型儲能裝機應(yīng)達到1.2億千瓦以上。
（二）電網(wǎng)需要長時儲能設(shè)備
不論是電網(wǎng)保供電還是新能源消納，電力系統(tǒng)都更加需要大規(guī)模、長周期、易調(diào)度的新型儲能電站，以實現(xiàn)日內(nèi)充分調(diào)節(jié)以及特殊情況下跨日、跨月調(diào)節(jié)，僅從日內(nèi)調(diào)節(jié)來說，參照抽水蓄能，一般配置4小時以上的調(diào)節(jié)能力，那么新型儲能的調(diào)節(jié)能力也至少達到4小時以上。《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》（發(fā)改運行〔2021〕1138號）中，也提出了配置4小時左右的指引，較長時長儲能將是未來的發(fā)展方向。考慮新型儲能配置逐步從當前比較普遍的2小時上升至4小時，預(yù)計2030年新型儲能總?cè)萘繉⒊^440GWh以上。新型儲能總?cè)萘看笾纶厔萑鐖D1，紅色曲線為總?cè)萘吭鏊?。“十四五”期間總?cè)萘坑?0倍以上增長空間，“十五五”期間總?cè)萘咳源嬖?倍以上增長空間。
圖1 新型儲能總?cè)萘款A(yù)測（GWh）
三、新型儲能發(fā)展政策的分析與預(yù)判
新型電力系統(tǒng)雖然給新型儲能帶來巨大發(fā)展機遇，但缺乏清晰的、普適的商業(yè)模式仍是阻礙儲能發(fā)展的最重要束縛。解決新型儲能成本傳導(dǎo)路徑不清晰的問題，需要厘清新型儲能的核心價值和相關(guān)利益關(guān)系，依托政策在電力市場機制中建立體現(xiàn)儲能價值的市場品種。
通過第二章分析可知，新型儲能發(fā)展第一需求是提升電力系統(tǒng)有效容量，第二是提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。對于前者，在電力市場中引入容量電價信號，是促進新型儲能投資的重要保障。對于后者，應(yīng)引導(dǎo)新能源企業(yè)自建或采購調(diào)峰輔助服務(wù)，促進新型儲能的補充性發(fā)展。具體來說：
（一）容量電價是促進儲能發(fā)展的最重要政策
解決新型電力系統(tǒng)供電充裕度不足這一首要問題，主要存在兩種思路，一類是電量市場的稀缺電價機制，完全由供需關(guān)系確定電量價格，在供應(yīng)不足時，電價上升促進電源投資積極性，同時抑制一部分電能消費需求，由于電力需求剛性較強，這一方式是以間歇性的缺電和高昂電價為代價；另一類則通過建立容量市場反映容量需求信號，容量價格可以由市場交易形成，也可以由政府或監(jiān)管機構(gòu)根據(jù)成本定價法設(shè)定。兩種機制中，類似得州大停電期間價格飆升的稀缺電價機制現(xiàn)階段不適合我國，因為稀缺電價由尖峰負荷造成，而尖峰負荷中大部分為民用的空調(diào)或采暖負荷，其持續(xù)時段雖然不長，但牽涉面廣，社會影響大。在我國的電力市場設(shè)計中，民用電為保底供電范圍，我國沒有為稀缺電價買單的社會環(huán)境。
建立類似抽水蓄能的兩部制（電量電價+容量電價）電價，以容量電價為主，對新型儲能的容量投資進行直接激勵，同時通過納入省級電網(wǎng)輸配電價回收，由全社會用戶進行分攤，是當前比較可行的方法。同時，電網(wǎng)側(cè)儲能電站更容易與電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行相協(xié)調(diào)，更好發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢和運行效果。需要指出的是，以容量電價為主的電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展機制，應(yīng)該是一種向社會投資開放的市場機制，投資主體可在容量限價基礎(chǔ)上進行競價。容量電價進入輸配電價并不意味著電網(wǎng)公司是唯一的市場主體，而是電網(wǎng)公司通過電費歸集容量電費，再以電網(wǎng)企業(yè)購買容量服務(wù)的方式轉(zhuǎn)移支付給新型儲能電站主體。
7月份，發(fā)改委、能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源規(guī)〔2021〕1051號）在商業(yè)模式設(shè)計和成本疏導(dǎo)方面，明確提出“建立電網(wǎng)側(cè)獨立儲能電站容量電價機制”，這是新型儲能實現(xiàn)更大破局的關(guān)鍵點。但針對新型儲能的容量電價仍未出臺，筆者在其他文章分析過，一則電網(wǎng)側(cè)新型儲能電站的技術(shù)能力和標準體系仍不完善，容量電價支持缺少具體參照物；二則新型儲能當前成本仍較高，基于新型儲能的容量電價標準將顯著高于抽水蓄能，差異化的容量電價水平不利于體現(xiàn)電力市場的公平。
盡管存在各種各樣的困難，但隨著新型電力系統(tǒng)容量需求日趨緊迫，新型儲能技術(shù)日益進步和成本下降，針對儲能電站的安全運行要求也更加完善，儲能電站逐步進入調(diào)度體系，不管面臨怎樣的波折，容量電價這條路徑將越來越清晰。
（二）電網(wǎng)保障并網(wǎng)外的新能源采購調(diào)峰服務(wù)是促進新型儲能發(fā)展的重要補充
電網(wǎng)側(cè)新型儲能容量電價機制外，新能源消納的需求也會有效促進新能源側(cè)儲能發(fā)展。發(fā)改委、能源局《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》提出，為鼓勵發(fā)電企業(yè)市場化參與調(diào)峰資源建設(shè)，超過電網(wǎng)企業(yè)保障性并網(wǎng)以外的規(guī)模初期按照功率15%的掛鉤比例（時長4小時以上），采用自建、合建或購買的方式配置調(diào)峰能力，按照20%以上掛鉤比例進行配建的優(yōu)先并網(wǎng)。
通知實際上確定了對于超出電網(wǎng)保障能力的新能源消納由新能源企業(yè)自己承擔的原則，相對于各地形形色色的地方版新能源配置儲能政策，通知建立了更加合理的中央版的配額機制促進調(diào)峰資源的增長。通知明確了市場化的調(diào)峰輔助服務(wù)購買機制，調(diào)峰資源可包括抽水蓄能、化學儲能電站、氣電、光熱電站或煤電靈活性改造等資源，通過調(diào)峰資源競爭可有效發(fā)現(xiàn)調(diào)峰消納方面的邊際成本。值得注意的是，該機制下主要促進向下調(diào)峰能力的發(fā)展，在各種調(diào)峰資源的同臺競爭中，擁有雙向調(diào)節(jié)能力但相對較貴的新型儲能并不占有優(yōu)勢，所以當前在刺激新型儲能發(fā)展方面的作用不一定明顯。
（三）兩種政策的關(guān)系與銜接
那么上述兩種機制如何配合呢？由于新型儲能同時具有容量發(fā)展和調(diào)峰消納能力，兩種機制既緊密協(xié)同又互為消漲。
新型儲能的容量價值在于利用其上調(diào)能力覆蓋高峰時段出力缺額，同時也作為應(yīng)急備用。筆者認為容量電費應(yīng)該是電力系統(tǒng)購買新型儲能全時段的完全調(diào)節(jié)能力的年度付費，該付費也包含其下調(diào)能力，因為儲能的充放電是密切相關(guān)的，為保障隨時服務(wù)電力系統(tǒng)的能力，不宜將其下調(diào)能力單獨分割出來去參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場，所以儲能的容量與燃氣機組、火電機組的容量是不太一樣的，其全容量（含上下調(diào)能力）的完全備用狀態(tài)讓儲能具有不可替代的作用。所以，容量電價支持的新型儲能對應(yīng)的調(diào)峰消納能力應(yīng)納入電網(wǎng)對新能源的保障性并網(wǎng)能力，也就是新型儲能提供的容量越充裕，電網(wǎng)保障并網(wǎng)能力越強，保障范圍外的調(diào)峰發(fā)展需求越小。
而第二種機制是對消納能力的補充，即在電網(wǎng)保障性并網(wǎng)能力以外，發(fā)電企業(yè)如要繼續(xù)發(fā)展新能源，應(yīng)從成本最小化的角度自行建設(shè)或采購調(diào)峰服務(wù)，可以有效發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中邊際成本最低的向下調(diào)峰資源，如果新型儲能成本大幅下降，新能源企業(yè)將采用新型儲能的方式來調(diào)峰。另外，考慮新能源短時波動性大（1分鐘內(nèi)出力可能變化10%），如果同時建立體現(xiàn)快速調(diào)節(jié)能力的調(diào)頻市場以激勵市場主體參與爬坡服務(wù)，新型儲能由于調(diào)節(jié)快速，易于獲得調(diào)頻收益，也將促進新型儲能的勝出。通過市場機制促進新能源配置新型儲能后，也具有了一定的有效容量，那么電網(wǎng)側(cè)新型儲能容量的需求將下降，在一定發(fā)展階段后（主要是在成本方面具有優(yōu)勢），第二種機制也可能成為新型儲能的主要發(fā)展動力。
