中國儲能網(wǎng)訊：9月7—9日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合232余家機構(gòu)共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、中國科學院電工研究所儲能技術(shù)組和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會以"共創(chuàng)儲能新價值，共建市場新格局"為主題，聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，3317位嘉賓參加了本屆大會，其中154家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會組委會邀請湖北省電力勘測設(shè)計院有限公司綜合能源分公司處長夏宇峰做《儲能系統(tǒng)在電力輔助服務(wù)市場中的價值分析與探討》主題報告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容：
夏宇峰：各位同行、各位專家大家下午好！能堅持到現(xiàn)在的是對儲能行業(yè)的真愛，這個時候大家已經(jīng)很累了，我把主要分享定在實戰(zhàn)方面，前面的理論方面，各位教授、專家和兩位主任都做了非常全面和高瞻遠矚的分析和研討，我這邊就不班門弄斧。核心是圍繞著儲能，第一是儲能有沒有商業(yè)價值，有哪些政策支持，第二是儲能價值體現(xiàn)在哪幾個方面，怎么去用，從哪里尋找價值，第三是儲能價值怎么算出來的，不管是源網(wǎng)荷各側(cè)還是用戶，都給準確的案例。主要從以下五個方面解讀，重點是中間的三部分進行展開。
一、儲能發(fā)展概述
這里我直接過一下，前面各位專家都已經(jīng)介紹了，是總的情況，數(shù)據(jù)大家也可以查到，這是中國的情況。其中電化學儲能已經(jīng)成為我們在新型儲能里面的主力軍，抽蓄還是承擔了整個電網(wǎng)調(diào)節(jié)最重要、最基本的職責。
在應(yīng)用場景里面，各位也都非常熟悉，從電源、電網(wǎng)到用戶各側(cè)都可以起到非常明顯的作用，相信各位同行也有非常清晰的認知。本次專場是圍繞需求側(cè)響應(yīng)和輔助服務(wù)來體現(xiàn)儲能系統(tǒng)的價值，這個價值主要是在調(diào)頻服務(wù)，包括電壓的支持，調(diào)峰、備用容量以及需求側(cè)響應(yīng)等等方面，我具體會給出一些可以量化計算的案例。
現(xiàn)在在用戶側(cè)，已經(jīng)占了比較大的比例，其中在2020年用戶側(cè)占比還是最大的，在典型場景應(yīng)用里面，重點提調(diào)峰，就輔助服務(wù)里面調(diào)峰調(diào)頻，是配合電網(wǎng)的，這一塊在南方電網(wǎng)、長三角和京津冀等地方已經(jīng)給出了一定量化的價值。在新能源配儲能這方面，也有很多的政策，我國有25個省市已經(jīng)明確要求強配儲能，這一塊配置儲能對整體新能源的收益我會做一個簡單的分析，有一個簡單的趨勢。
在電網(wǎng)側(cè)配儲能，核心是對電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻提供緊急的功率支撐，帶來莫大的電網(wǎng)安全穩(wěn)定的作用。在用戶側(cè)，大家非常熟悉的是峰谷套利，其實除了前面的容量市場，在電量市場以及電能質(zhì)量等方面都有很大的作用。
這是從專業(yè)的角度來講，儲能按其品種分，可以大致定義為功率型、容量型和平衡型。功率型就是放電倍率比較大，在2C以上的速率，具有快速的有功功率響應(yīng)及支撐能力，這個用于平抑電能的波動，對電網(wǎng)調(diào)頻起支撐作用。
容量型儲能通常定義為可以儲存較大規(guī)模的電量，能夠增強電網(wǎng)和整個電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力，還可以節(jié)省輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)的投資，至少可以把投資往后放緩。
平衡型是目前主要用的充放電倍率在0.5-2C之間，對電壓的暫降和短期中斷等等特別敏感的用電負荷可以快速補償，為電力系統(tǒng)故障擾動提供很多的作用。
二、政策分析
第一類是國家政策，后面兩個在輔助服務(wù)辦法里面，就把儲能的輔助服務(wù)機制和定義提得很明確了，這是國家的文件體系目錄及解讀。
第二類是新能源強配儲能政策，20多個省里面有9個都是明確了新能源配置儲能的比例，還有六七個是有一定的補償機制，其中15個以上都是10%以上的比例，有些地方是2小時以上的，比如新能源外送比較卡口的西北。
第三類是在輔助服務(wù)政策方面，各個省主要也出了一些調(diào)峰的補償價格和準入的門檻，這些具體數(shù)值可以用于我們在電網(wǎng)側(cè)配儲能的價值分析計算里面，政策規(guī)定的這些值也是可以直接參考使用的。
第四類是電力需求側(cè)響應(yīng)政策，這是在新能源配儲能里面給不同的儲能分檔予以獎勵，包括還有一些有固定的補貼，對于容量、電量，像浙江對容量和電量就分別有獎勵政策，對于湖北，也有需求側(cè)響應(yīng)的最直接補貼額度。這個響應(yīng)補貼，實施細則是日前給的20元/KW，日內(nèi)邀約響應(yīng)給了25元/kW，參照江蘇等地方，從2021年、2022年都出臺了此類的政策和實施方案。其他省里面基于經(jīng)濟條件不同，江浙一帶和長三角給的補貼相對靈活，中部地區(qū)甚至西北，這個補貼有些還沒有兌現(xiàn)，有些是在進行折減。
第五類文件是儲能補貼政策，在這些省份都是很明確的，不管是容量還是功率性，都是有補貼的。
三、儲能價值體系分析
儲能主要在哪些方面有價值？對于電力用戶來說，可以看到儲能系統(tǒng)它可以為電力用戶提高電能質(zhì)量、可靠性，同時用于峰谷套利的儲能還可以減少電費支出。另外它的容量價值對于每個用戶，很多省現(xiàn)在都是每個月可以進行一次基本容量的計價方式，是按容計還是按需計，按容按需在分布式電價里面，我們的儲能容量是有價值的，后面有具體的量化案例。配網(wǎng)這一塊，除了延緩配電網(wǎng)的投資計劃，還可以提高配網(wǎng)的可靠性和減少網(wǎng)損，后面有簡單的仿真結(jié)果體現(xiàn)。在輸電網(wǎng)這一塊減少電網(wǎng)阻塞，減少擴容投資，包括降低送出的線路容量，相當于直接降低初始投資這一塊。當然受益方一是用戶直接享受，還有一些是由電網(wǎng)公司能夠減輕它的投資壓力的。在安全運行方面，既可以提供配用容量，也可以提供新能源在平抑波動的作用，在發(fā)電側(cè)尤其在發(fā)電集團那邊可以明顯感受到。發(fā)電端主要用于調(diào)頻、備用和黑啟動等方面的價值。
結(jié)合前面的典型場景我們都做了建模和實際工程應(yīng)用的探索研究，聯(lián)合科研院校，我們把用戶側(cè)單獨拿出來給各位展示。在接入儲能和不接入儲能，接入儲能的位置不同，對整個系統(tǒng)的反應(yīng)和效果是不一樣的。之前這么多位專家領(lǐng)導都提過，它在很多場合是有價值的，那我們來驗證一下它的價值在哪？比如電壓暫降，儲能投放的位置不同，不管是在母線側(cè)還是電壓接入的低壓側(cè)，暫降提升方面越往末端電壓暫降改善的效果越明顯。主要原因是什么呢？因為電機或者是啟動的過程中，需求的容量一般會大于電機本身的額定容量，即使增加了一定的調(diào)頻或者是人工補償?shù)脑O(shè)備，還是會對小網(wǎng)有一定的沖擊，儲能會就近平衡這一沖擊。
還有一種是咱們國家的電力供應(yīng)和電力質(zhì)量標準，在電壓頻率等等方面能夠滿足要求，但是在精密制造，包括醫(yī)藥、精密化工等等方面，需要電壓暫降的要求是更明顯的。我們在這里布置儲能對電壓暫降有明顯提升效果，是我們通過仿真和實際工程應(yīng)用得到的。
第二個是電壓偏差改善，在分布式這一塊接入儲能，在配電網(wǎng)電壓偏差這方面，改善效果不是特別明顯，但是減少電壓的壓降方面有作用。
在諧波方面，我們不管是在源還是哪一側(cè)，配電網(wǎng)低壓的諧波含量加再多，在我們所仿真的儲能范圍內(nèi)，都是能夠滿足國家諧波的標準要求的。
有功損耗這一塊，我們可以明顯看到，如果在用戶母線側(cè)加儲能，能夠有效地降低有功的損耗，尤其是在末端分布式儲能接入直接到負荷端的時候，有功損耗可以更省一些，可以看到效率有較大的提高，這是有功損耗的降低對比。在電壓波動上面，對比結(jié)果不是特別明顯，幅值提升率也很少，為電壓波動這方面上儲能沒有得到明顯的改善。
以上是我們對儲能價值具體在哪一點實現(xiàn)的研究結(jié)果。
這是我們認為整個儲能的價值體系，說通俗一點是在用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)，都有幾個可以量化的價值，比如說峰谷套利、基本容量價值、輔助服務(wù)，比如剛才提到的調(diào)峰、調(diào)頻、啟動，還有需求側(cè)響應(yīng)、電壓暫降的治理等等方面都有非常好的價值。但是這些價值能夠在一個儲能項目里面全部享受到嗎？我們也分析了一下，主要是在輔助服務(wù)、容量和電量的市場分析，不同價值之間是有一個兼容性的，你享受了儲能的容量價值，可能它的電量價格就不能全部享受了。
我們對于不同的用戶類型和不同的用戶曲線，不管是規(guī)律性放電還是隨機頻繁放電的還是偶爾進行放電的，對儲能而言主要是這三種用戶，對儲能的要求甚至是儲能發(fā)揮的價值有很大的不同，比如說規(guī)律性放電里，上儲能可以明顯做到能量的時移，包括容量機組負荷的跟蹤，甚至對用戶進行分時電價的管理和容量電費的管理方面，都能夠凸顯出儲能容量在這方面的價值。
這張圖是我們通過分析不同儲能的價值里面的剩余時間的百分比，其價值是剩余時間，在我們把儲能的本份價值發(fā)揮完之后，剩余時間越長，我要采用調(diào)用的時間占的比例就更高。這個時候剩余的時間可以用在其他價值發(fā)揮的時候，還有一定的時間段分割的意義。
這是對于幾種主要不同的儲能價值之間的兼容性分析，比如對于能量時移在容量機組和調(diào)壓服務(wù)里面就有比較好的兼容性，比如系統(tǒng)備用和調(diào)壓這一塊在供電質(zhì)量與供電可靠性這一塊都有比較好的共通性的，有相互兼容性。供電質(zhì)量和能力時移這一塊，就不具備太好的兼容性。如果過多享受它的能量時移價值，在可靠性方面就差一點，因為你全程都在用它的電量轉(zhuǎn)移。如果我瞬間斷電需要可靠性的時候，我可能電池已經(jīng)放空了，這時候不具備可靠性價值，兼容性要差一些。我們在分析整個儲能系統(tǒng)在哪一塊有價值，或者你把價值累加的時候就要注意它的兼容性。
四、儲能價值計算案例
案例1：新能源AGC儲能配置，這是應(yīng)幾個文件的要求，我們在這里面配置儲能，核心是為新能源并網(wǎng)提供一定的平抑波動和滿足它的功率調(diào)節(jié)或者是能量調(diào)節(jié)的需求。從儲能配置前可以看到，功率的波動，因為新能源各位專家已經(jīng)介紹了，有雙隨機和不確定性，0-5MW出現(xiàn)的概率有80%多，如果儲能大于100MW，大于30MW還有0.6%的幾率。在全年的分布中，10MW以下的出力出現(xiàn)概率有90%多。配儲能是不是就滿配？配的能量多少合適？如果我保證出力波動在99%以前配儲能，我可能只用配10MW或者一定的比例就夠，為什么這么配？你配多了不是說不行，也行，因為現(xiàn)在每增加一個儲能，整個項目含儲能之后的投資回收期就會變差一些，包括財務(wù)資金成本、內(nèi)部收益率等等，相應(yīng)的指標不那么理想。下面功率這一塊也是圍繞著概率，儲能出力情況配儲能之后，這一塊變化不是特別大，在10MW以下都可以滿足，在配置儲能前，在10MW以下也可以達到99.65%的概率，就大概率不會出現(xiàn)后面的波動。
案例2：新能源棄電儲能配置。這就是為什么要配儲能合理的容量，如果我只配一小時的儲能，可以看到原本的資金收益率從原先的4.2%降到9.5%，如果配三個小時的儲能，同樣的容量對整個項目的收益率會降到8.3%，我繼續(xù)可以多配，或者是容量功率都可以多配一點，配了之后對整個新能源的項目，或者是新能源激勵的項目，收益率肯定會有平衡點，一旦低于某個點，投資決策就過不了投評會。
案例3：電網(wǎng)側(cè)儲能配置。這是抽蓄和水電為基荷，包括區(qū)外煤電，目前假設(shè)煤電作為調(diào)峰區(qū)間，我們用儲能調(diào)峰基本上只占了10%，就是整個負荷的調(diào)峰能力是比較有限的。這個區(qū)間里面我們的接入方式不同，匹配能源打捆的位置不同，因為出力曲線不管是風光還是其他新能源都是不一樣的，并了以后展示曲線有不一樣，不同方式的儲能，需求的經(jīng)濟容量就會略有不同，比如不管是風光的分散式接入還是打包互補，還是在新能源側(cè)直接每個分散的加儲能，還是在電網(wǎng)側(cè)、變電站這一塊加儲能，體現(xiàn)了對外送功率的需求，在全風電或者全光伏以及風光各占一半的比例下，我配儲能的需求，或者是經(jīng)濟容量是略有區(qū)別的。這是電網(wǎng)側(cè)甚至是整個區(qū)域省一級，或者是大區(qū)一級來規(guī)劃儲能電站，甚至是共享儲能的一個基本的分析邏輯。
案例4：用戶側(cè)儲能的配置。我這里想簡單點一下，可能大家都有一個認知，配儲能進去，不是說所有的曲線，所有的負荷特性都適合配儲能。不是所有配上去，就一定能有價值。因為有些曲線特征體現(xiàn)，配儲能不一定帶來良好的經(jīng)濟價值，比如這樣一個連續(xù)性生產(chǎn)的曲線，我們配儲能是為了把這樣一個并不太有波動的曲線，就藍色的曲線拉平嗎？價值何在？我們認為如果配儲能，只是把這個曲線拉平并沒有實現(xiàn)它的價值。應(yīng)該是什么？不管是針對右邊的雙峰型、峰平型、平滑型，還有避峰型，哪種曲線適合配什么，至少有一點，比如避峰型的，可能專業(yè)的人士就知道，在高峰電價的時候，我已經(jīng)用電量最少，我配儲能，價值就沒有地方發(fā)揮，因為儲能在用戶側(cè)最大的利益在哪？在峰谷套利。結(jié)合某地的電價特色可以看到，對于這個用戶，比如這樣比較平均的負荷曲線怎么去配儲能比較合理，不管是用在降容，也就是剛才提到的用戶基本容量的需求，這一塊的容量電費降低上，比如說原先可能是到2400kW，如果統(tǒng)一降到2000kW以下，是不是以后每個月在調(diào)整容量電費的時候有一定的價值空間？原先按2400kW去報需量，現(xiàn)在只用2000kW去報需量，每個月節(jié)省的基本容量費是很直接的。在我調(diào)容量的時候，跟我調(diào)整電量的時候肯定就有價值的沖突，哪些時候發(fā)揮容量價值，哪些時候發(fā)揮電量價值，我們通過詳細的每一天進行一充一放、兩充兩放，還是哪些時間段充放，還原出來把用戶原先的負荷曲線優(yōu)化之后的曲線，再還原到電價中，可以看到降容的目標有收益，調(diào)峰的目標也有一個收益，怎樣的收益是最合理的，來反算整個項目的投資回收。在這個項目里，我們也得到了精準的應(yīng)用。這只是其中某一天的詳表。對于這個曲線，對于一充一放還是兩充兩放，都有一定的峰谷套利價值。同時在某些典型日，在負荷出現(xiàn)最大的那一天，我提前予以儲備調(diào)峰價值，對容量和每個月報的需量也有市場，至少向電網(wǎng)交的每個月的基本容量費會有減少。
案例5：用戶側(cè)儲能價值體系計算。這個就結(jié)合了上網(wǎng)的電價情況，把剛才的用戶進行不管是基于控制容量的需求，還是控制峰谷套利的價值，不管是哪一塊通過降容的收益和調(diào)峰的收益結(jié)合，僅僅是兩個收益最大化去看，可以看到如果僅僅只用一項，剛才收益可能是有限的。把兩項綜合起來，因為我調(diào)峰不是每天都需要的，但是我峰谷套利可以大部分時間都用到。這個時候把兩個結(jié)合，再結(jié)合電價特征，它的效益不管是基于之前的峰谷套利哪一種，都有很好的疊加。這個時候?qū)τ谟脩敉秲Γ瑑H僅是在峰谷套利和容量價值方面就有很好的效益指標，可以看到財務(wù)評價總表。
電能質(zhì)量和暫降這兩塊為什么加進來？是因為某些企業(yè)，像這一類型的高端用戶，他對電壓的暫降、閃降，原本是有很大的損失的，比如醫(yī)藥制造企業(yè)、光纖、造紙等等，一旦出現(xiàn)電壓的暫降，損失不多，三五萬還是有的。但是制藥行業(yè)，他們就提出電網(wǎng)電力質(zhì)量雖然滿足國標和行標，但是供應(yīng)到他他每一年都會面臨7次左右的電壓暫降，這個時候電壓暫降對他造成的是全產(chǎn)線的廢品，損失至少是40萬，負荷損失量不大，可能就一兩萬的負荷。這個時候電能質(zhì)量改變，我們只要儲能的功率單元能夠匹配到重要負荷，這個時候就起到了電力質(zhì)量保證的作用。除了在峰谷套利、容量價值量化之后，電力質(zhì)量的價值就能體現(xiàn)。
這里面還有一個價值沒有疊加是需求側(cè)響應(yīng)，今年各個省已經(jīng)出現(xiàn)了電荒，或者是用電特別緊張的情況，尤其是湖北、四川，湖北今年到8月份就已經(jīng)進行了18次的需求側(cè)響應(yīng)，其中僅僅在7月14-15日兩天，需求側(cè)響應(yīng)，省里面給的補貼資金就是2700萬，只有180萬kW左右的負荷，500多個戶。現(xiàn)在到8月份的時候，已經(jīng)響應(yīng)了7000多戶，需要進行需求側(cè)響應(yīng)，面臨的資金缺口也有兩三個億。這個資金來源是國家在2000年的時候三峽電量的增發(fā)，原來計劃電量是800億，年發(fā)電量到了1000億，多的200億度電有一個溢價，這個價格留在了兩個地方，一個是重慶，一個是湖北。留的價值是2.4億，分配到湖北1.2億，重慶1.2億，湖北1.2個億用于三年的需求側(cè)響應(yīng)的政策激勵，從2020年到2021年、2022年。第一年3000萬只用了幾百萬，沒有用戶能夠響應(yīng)。但是后來非常積極，因為也看到了這個大形勢，確實用電非常緊張，今年截止8月份，湖北省原來4000多萬的負荷，現(xiàn)在已經(jīng)接近5000萬，這個時候我們的電源和電網(wǎng)壓力特別大，這個時候需求側(cè)響應(yīng)補貼的價值也是非常明顯的，如果你裝了1萬kW儲能，今年十幾次的需求側(cè)響應(yīng)，每次按功率計算，日前是20元/kW，日內(nèi)是25元/kW，今年實際補貼兌現(xiàn)的是15.3元/kW，這個時候每次需求響應(yīng)的激勵就有十幾萬。前面有專家提到過，需求側(cè)響應(yīng)的激勵是很可觀的。這個我沒有放進來，對于一個不大的儲能項目在用戶側(cè)，它的儲能價值體系一疊加之后，因為很多價值之間是相互兼容的，尤其是政策性的，只需要你那一天15分鐘或者一兩個小時可以響應(yīng)到政策激勵，這個時候投資回收期會有大幅度的下降。因為什么呢？整個儲能系統(tǒng)在用戶側(cè)峰谷套利僅僅實現(xiàn)了儲能價值體系里面的一半都不到，可能就百分之四十左右，剩下的價值需要通過容量價值、電能質(zhì)量、電源、黑啟動以及電力市場里面的其他輔助服務(wù)來給它一個完善。目前輔助服務(wù)的機制，尤其是量化機制還不是那么完善和完備，很多還沒有得到兌現(xiàn)，這個也在進一步更新。對于后兩年，我們也進行了測算，如果進行調(diào)整，把它容量增大，雖然效益差一點，但還是可以的，對容量進行加大經(jīng)濟性也不錯。
五、儲能系統(tǒng)價值探討
上面我們在實際工作和論證中遇到的，以及我們分析價值的具體工程案例，對于未來，我想它主要還有以下幾個方面值得大家共同研究和探討。第一個是在省域級甚至更大層面，新能源配儲能和配共享儲能的原則，這里面可以體現(xiàn)慣量響應(yīng)和二次調(diào)頻，包括日內(nèi)調(diào)峰備用，儲能在這一方面肯定會發(fā)揮作用。在發(fā)揮作用的過程中，圍繞時間尺度和空間尺度怎么去配儲能，怎么經(jīng)濟合理地配儲能，這一方面還有待于我們進一步研究，它的價值要具體量化，要讓投資方看得到信心和具體的投資價值所在。
第二是目前很多儲能還面臨著充放電效率不高，目前儲能電池效率到90%已經(jīng)比較高了。第二個是放電深度，基于不同的技術(shù)路線，放電深度不一樣，有些放電深度比較低，只有百分之六七十或者百分之七八十，有些可以到90%甚至100%。我們計入一個工程實際應(yīng)用的時候，就不能說是按照那么理想化了，實際能用多少就算多少，不管是計入交流側(cè)還是直流側(cè)的實際容量，再有一個系統(tǒng)效率，可能還有一個折扣，這個時候我需要精確計算到每一天充電有多少投入，放電有多少效益，這個效益投入差才是我的峰谷套利的具體價值。
第三個方面是電池衰減面臨的問題，到哪一年就會造成運維或者是損耗，已經(jīng)跟我們項目所在地，不管是江浙還是中部地區(qū)的電價峰谷價差相當。再往后延長運營時間效益就比較差了。
第四個是系統(tǒng)綜合效率問題，因為系統(tǒng)效率不是很高，我們搭配了很多創(chuàng)新的商業(yè)模式，比如租賃、政策性激勵都加進去之后，回收還不是很理想的情況下，在國家又非常倡導的新型儲能項目，我們?nèi)绾卧鰪娝膽?yīng)用前景，對吸引投資，或者是對新型技術(shù)的鼓勵方面，如何有更好的未來，我們想有一個大家共同的方向。
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