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)會儲能應用分會、中國科學院電工研究所儲能技術組和中國儲能網(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、供應鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應用案例、新產品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的913家產業(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業(yè)鏈。
大會組委會邀請中國電力科學研究院電力自動化所電力市場技術研究室副主任、教授級高工鄭亞先做《促進儲能參與的電力市場機制探索》主題報告。以下為發(fā)言主要內容：
鄭亞先：很榮幸在這里跟大家一起分享一下關于儲能參與電力市場的探索。兩年前儲能大會我也兩講過一次，那會兒儲能無論是從發(fā)展還是從熱度來講，跟現(xiàn)在相比還是要弱了很多，特別是從今年開始儲能整個熱度確實跟之前完全不同了，跟剛才文老師講到新型電力系統(tǒng)的建設關系是非常大的。
一、市場對儲能的需求
市場對儲能的需求推動了儲能的發(fā)展，新型電力系統(tǒng)的建設，有一個統(tǒng)計數(shù)據(jù)是2030年到2060年，風光發(fā)電量，沒說功率，發(fā)電量分別到42.7%和64.4%，這兩個數(shù)據(jù)也是比較官方統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。
在這樣一個高比例新能源的特點下，大家知道新能源的波動性、間歇性的特點，這么高比例的新能源裝機，整個電力系統(tǒng)平衡的難度確實比之前要大了非常多，現(xiàn)在業(yè)界都在探討，在這個背景下，新能源要保消納，左下角紅色、黃色的尖峰，新能源發(fā)電的尖峰要保消納，同時也要保供電?，F(xiàn)在整個負荷的水平，在夏季高峰，今年出現(xiàn)的缺電，這些場景也在頻繁發(fā)生。保供電的時候，往往是負荷高峰的時候，很多時候新能源反而頂不上。在這種場景下，保消納、保供電雙重挑戰(zhàn)，對于資源的需求和調節(jié)的需求是非常高的。通過電力市場建立的價格信號，來激勵各類主體主動參與，是破局的關鍵。
電力市場可以看右下角的圖，現(xiàn)在建立的市場有全國性的省間的統(tǒng)一市場，也有各個省的市場。省間市場的行情大家也聽說過，在一次能源整體價格都在抬升，各個省電力供應持續(xù)偏緊的背景下，從省間市場買電也是很難的。今年華東出現(xiàn)的10塊錢買一度電，上海還搶不到，當然跟跨區(qū)跨省輸電費也有關系，因為它處在末端，市場限價，競爭不過江蘇。這種情況下從省間市場交易購電，同時面臨價格性風險和供應性風險，很難說通過省間就能完全保障。因為我們國家以省為平衡實體的格局在這里。通過在省內挖掘，把省內的資源潛力充分調動出來，是新型電力系統(tǒng)需求下能夠實現(xiàn)破局關鍵點中的關鍵點。
從省內資源來看，以前對于這些資源的需求，只是保障它的充裕性，就是我的容量保障夠用。剛才說的新能源這么高比例的波動性之后，還需要靈活性，也就是說現(xiàn)在對資源的需求是靈活性和供電充裕性是要兼具的。這個時候對于以儲能為代表的還有很多，包括做的靈活性的改造，一些電氫等等，一些可調度負荷，這些都是可以提供靈活性調節(jié)需求能力的，這些都應該給它更好的市場價格機制，激勵它做出相應的貢獻。
這些主體的貢獻，或者說能起到的作用和價值是分三類的，無論是發(fā)電側儲能還是電網(wǎng)側儲能還是用戶側儲能，一類就是能夠提供峰谷調節(jié)，因為負荷本身也是有峰谷的。我們希望這種價值能夠在電能量市場里面給它一個充分的回報，這也是各個省現(xiàn)在建立的日前電能市場，在這里面給它峰谷調節(jié)的回報。另外，它還能夠提供一些，比如說備用能力的相關價值，這些應該是通過輔助服務市場給它充分的價值回報。除此之外，剛才說到的除了調節(jié)需求，還有一個是充裕性的需求，是容量的能力，也就是說這個能量充裕性的能力，儲能也一定程度能夠提供，雖然量不大，但是聚沙成塔，那么多儲能，也有這方面的價值。這一塊從市場角度來看能夠切分出更好的商品，比如容量市場給它以容量支撐價格的回報。有三個市場來給它回報，它的整個價格信號會更加清晰。當然因為國內現(xiàn)狀跟國情的特點，也不一定三個特點都同期都建立起來了，可能是逐步建立，比如容量的回報，沒有容量市場，現(xiàn)在通過容量補償?shù)姆绞较然厥眨皇侨萘垦a償?shù)姆椒ù_定就比較困難，通過一些測算的方式，不是通過交易和供需確定的。
為了激勵這些儲能主體發(fā)展投資，國家也出了非常多的文件，從出文件的密集度來看，2021年到2022年，沒有多久的時間，文件是頻繁往外發(fā)，這也體現(xiàn)了國家對儲能相關的靈活性調節(jié)資源的需求，推動了儲能要快速地建設和投資。但是想讓它長期健康發(fā)展，還是需要更好的市場機制，市場是給供需雙方一個自主選擇的機會，有價格信號，自然會有相應的主體投資，相應的靈活性調節(jié)資源。
二、電化學儲能的技術經濟特性
我們期待建一個更加合理的市場，其實現(xiàn)在已經有，比如省里面的現(xiàn)貨市場在運行了，為什么還要談這個事？我們現(xiàn)在的市場設計，更多的視角還是從傳統(tǒng)的煤電或者是火電的視角來考慮的，實際上對于這種新型的靈活性調節(jié)資源的特征特性考慮得不是非常充分。
比如以電化學儲能為例，實際上它自己有一些特有的特性，比如說荷電狀態(tài)，不會像火電一樣想發(fā)多少就發(fā)多少，有煤就可以持續(xù)運行。儲能是電池用完了，放完了，就不可能再發(fā)出電力了，這樣的約束，就是能量有限性?？沙淇煞?、雙向調節(jié)這個就不用多說了。另外，還有充放深度和充放倍率的問題，這兩個實際上是可以安排不同的充放深度。但是30-80%是它相對經濟的區(qū)間，你讓它低于30%，對它的壽命損耗是有比較大的影響的，通過市場的觀點來看，對它的成本是比較大的提升，這些特性都要考慮進來。
除了運行特性，對于成本特性，是市場設計的一個最基礎的東西。這里舉了幾個例子，這個數(shù)據(jù)也是我們同事搜集來的，不一定非常準確，我只是舉個例子放在這里。各位如果做靈活性調配資源或者是做儲能的主體可能更清楚、更熟悉。這個例子是像鋰電池的里程成本，也評估了一下這些成本參與調頻市場，還是有一定競爭力的，就算跟煤電相比。左邊的度電成本，意味著參與電能量市場，對于電能量市場的峰谷價差有比較高的要求，否則成本收益還是有影響的。
另外從成本來看，左邊的圖是儲能隨著充放深度的增加，成本是非線性增長的，這個成本說的是損耗，對電池壽命的損耗折算成成本，這也要求我們在電能市場、調頻市場設計的時候要對它進行考慮。因為它的經濟區(qū)間是30-80%的深度，我在電能市場設計的時候，安排它充放電的時候，就不能讓它一直放電，電放到30%就要考慮轉換它的狀態(tài)了。另外，你在調頻市場安排的時候，如果說這個儲能主體是已經電能狀態(tài)處于30%的區(qū)間，調頻指令可能就得給他一個向上的指令，不讓他更多地增加功率，而是讓它轉到充電的功率。這些在調頻設計里面就得要有考慮，包括AGC的改造，火電的AGC是按照它的邏輯來的。這是我們市場設計要考慮的。還有放電倍率的問題，你提供的功率，也是隨著放電倍率增大非線性增長，這個對于參與調頻市場也是比較重要的參數(shù)，理論上講它在一個比較低的功率水平上，來上下調節(jié)，提供一個比較小的調節(jié)量參與調頻市場，是比較經濟、比較有競爭力的。這些都是儲能特有的運行特性跟成本特性。
我們把儲能的靜態(tài)成本加上充電成本和轉化損耗，充電成本是你充電的時候，還是需要從電網(wǎng)里面充進去，這個價格是要付的，這是它的成本。另外是剛才說的損耗，剛才有兩個東西影響它的損耗，這樣疊加起來才是真正的成本。我這個時候從市場里面回收來的收入要覆蓋這個東西，市場設計的時候要考慮這些東西。
三、儲能參與市場經驗
做完這些綜合考慮以后，在市場設計里面應該有更加完善的考慮。從參與經驗來看，我們也看了國內外目前的現(xiàn)狀，從美國PGM，加州、英國、澳大利亞，基本上都是電能和備用市場都提供了一些回報渠道，并且大部分在容量市場也提供了相應的回報。所以從商品品種的切分來看儲能商業(yè)回報有多個渠道。
從國內來看，現(xiàn)在山東是儲能這塊走得比較快的，電能量市場里面峰谷價差也相對比較大，調頻市場收益回報據(jù)說也還不錯。但是電能量市場里面也是以儲能自己申報一個固定的曲線參與市場，后面也會提到。比如浙江可能也是初步考慮跟山東類似的方案。另外，調頻跟調峰市場一部分要回收相應的輔助服務的回報，容量市場國內都還是沒有的。
從這個角度來看，如果說僅僅是按照現(xiàn)狀來走，儲能比以前收益回報已經進展了很多，但是它依然面臨比較多的問題和困境。一個是它作為市場主體的參與準入門檻，這塊還有待放開。第二塊是它整體來看度電成本偏高，浙江之前一直說想把儲能放進來，但是浙江電力現(xiàn)貨市場運行的峰谷價較低，僅從電能市場難以獲得足額回報，最多是從調頻市場獲得相應的調頻回報。這也是面臨的問題。另外，真的往前走，電能和調頻備用的市場，涉及發(fā)電能力的耦合，整個市場協(xié)調運作也是比較困難的。
四，儲能獨立參與市場的機制建議
我們提了幾個建議，第一是應該建立電能、輔助服務和容量的分類回報體系，雖然說可以分步建設，但是從長期規(guī)劃目標來看，這個市場還是應該分品種、分類型，給不同的主體在不同市場里面提供與貢獻價值相匹配的足額回報，這樣簡單清晰，也容易衡量。
首先是電能市場，剛才提到電能市場都是自計劃的方式參與，儲能提交計劃處理曲線，這種方式不是不行，也可以。但是里面有一個問題，剛才說的30-80%的問題，主體只能自己安排曲線。另外是它的主體對自己考慮第二天峰谷時段和峰谷價差的事，你的曲線能不能安排得跟真的峰谷完全一樣。另外是靈活調節(jié)資源的需求跟他申報曲線不一定完全貼合起來，整個效率和對儲能的利用，還是相對比較弱的?？梢钥紤]把它弄成儲能申報自己的價差，充放價差達到一定程度，才中標，這個時候對于儲能的優(yōu)化是由市場運營機構基于它跟發(fā)電和其他的負荷一起來優(yōu)化，安排儲能的荷電狀態(tài)。這個時候應該是對儲能的利用更好，同時也能更好充分地體現(xiàn)這些儲能主體實際的需求。
第二個是調頻市場，浙江和山東等地都建有調頻市場，比如浙江參與調頻市場的有煤電、燃氣，有了調頻市場之后，這些主體的調節(jié)能力明顯有變化，早些都調得很慢，運行后很多主體調節(jié)性能明顯提升，因為和收入掛鉤了。但是目前，這里面調頻市場還是各類資源都在一塊的，儲能進來之后，它的調節(jié)性能與煤電相比要高很多，如果都混到一起，對于體現(xiàn)調節(jié)能力更好的主體更加充足的回報這一激勵力度，其實還是不夠充足的。比如PJM等地有兩種調節(jié)信號，實際上是給調節(jié)能力差異較大的主體以分類回報。
這里面是我剛才提到的調頻的控制策略，是要有一個考慮的，充分考慮荷電狀態(tài)，充分考慮調節(jié)深度到什么位置了。對于儲能，實際上有兩種方式，一種是可以讓他在不提供基礎能量的情況下，就參加調頻，上下波動。還有就是既參加電能，也參加調頻，以他電能市場的功率為基準來做調頻，整個充電深度到30%左右的時候，調頻指令往上走，到80%的時候再往回來，這種方式對儲能的利用更加經濟，對儲能的回報也更為充分。
從備用市場來看，整個備用這塊的收益回報，因為儲能有一個最大的充放功率，我們說經濟功率是80%，但是實際上你要真正讓他用百分之百，這中間是有一定空間的，可以考慮把這塊的想作為備用參與市場，來獲得相應的備用市場回報。作為個體來講，備用量確實小，可以聚合之后一起來提供，這其實也是一塊量，雖然回報的價格和收益不會那么高，但確實也是一塊收入。
最后一個是容量市場，容量市場這塊，因為儲能是能量有限性，放電放一段時間之后就沒了，所以這里面給它算多少的能夠提供容量，是有一個考量的，不像火電機組，有裝機600MW就是600MW，除非你發(fā)生了停運等等。對儲能有幾種方式，我要考慮必須滿足充放電時間，如果不滿足的情況下打折，還有根據(jù)最長充放電時間進行折算，最后一種就是增加1MW儲能，能夠給整個系統(tǒng)帶來尖峰負荷多供應的量，最后一種對儲能來講是相對寬松一點的，更多考慮一些峰值了。
這些模式還有待進一步探討。容量市場建立之后，從PJM來看，對于常規(guī)的火電機組，容量市場收益回報占比達到20%左右了，這塊也是比較大的收入。
前面我提到的這些，都是市場設計應該考慮的更加完善的，實際上對于改造之后對于整個市場的技術支撐能力要求應更高了，這也是各個地方沒有往前推，包括政策和技術都要配套。一個是把充放電特性、報價特性都放進去之后，整個優(yōu)化、安排、經濟調度，它的技術支撐能力要求更高了。另外就是儲能的報價完全放開之后，它的儲能成本核定還比較困難，市場的識別，也就是操縱市場的行為也還是存在。所以這一塊對于支撐能力也提出了更高的要求。
所以總的來看，還是應該建立一個更加健全的市場體系，并且配套更加完善的技術支撐體系，來給儲能充裕的回報，給新型電力系統(tǒng)的建設和發(fā)展提供足夠的支撐。
我的介紹到此。謝謝！
主持人：謝謝鄭主任。
關于儲能參與輔助服務市場，特別是調頻市場，一般有兩個量，容量價格和里程價格，現(xiàn)在這兩個價格，我選擇的時候應該怎么選？容量價是從低到高來選還是按照里程來選？或者是兩個組合起來選？
鄭亞先：實際上現(xiàn)在兩個價都報，在真正做安排的時候，是變成了綜合的價格，然后做排序。
主持人：這兩個之間的權重怎么定？哪個占多大的比例？
鄭亞先：比例是這樣，因為它的容量就是直接能夠提供出來的區(qū)間，你預留出來的幅度。里程就是把它疊加上去，兩個合成一下，然后折一個系數(shù)，作為一個總的量來做優(yōu)化。這只是決定于給它預留多少時間，定價還是先定其中一個價，另外一個價是在總的價格基礎上給它扣掉，分出來一個價格。
主持人：定價是沒問題的，是一開始選擇誰來提供，這是一個問題。
鄭亞先：這個東西確實是，正常是按照容量里程比來折算的，浙江原來剛開始做的時候做了很多的比例，包括系數(shù)是多少，這個確實有很多探索跟嘗試。包括如果有調節(jié)能力特別快的，在很短時間頻繁調節(jié)，提供了很多的里程，和調節(jié)能力比較慢的，是否需要區(qū)分兩類，要不然影響歸一化效果。
主持人：謝謝鄭主任。
