中國儲能網(wǎng)訊：雙碳背景下，中國電力市場正在經(jīng)歷一場前所未有的大變革。以“安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合”為核心的新型電力系統(tǒng)建設(shè)正成為能源轉(zhuǎn)型的重要抓手，將給電力及新能源行業(yè)帶來更多機遇。
隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，中國儲能產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展期，成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、建設(shè)新型能源體系的重要支撐。
在3月10日召開的第十四屆中國國際儲能大會“雙碳與新型電力系統(tǒng)暨南網(wǎng)儲能與可再生能源”專場論壇上，多位專家、行業(yè)精英共同探討了新型電力系統(tǒng)建設(shè)下儲能產(chǎn)業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)。
南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責(zé)任公司新能源研究所副所長楊再敏發(fā)表演講
電網(wǎng)側(cè)新增儲能裝機超過電源側(cè)
新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中，新型儲能的功能如何定位？在新型電力系統(tǒng)暨南網(wǎng)儲能與可再生能源”專場論壇上，南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責(zé)任公司新能源研究所副所長楊再敏在《構(gòu)建新型電力系統(tǒng)要協(xié)調(diào)推進儲能發(fā)展》的專題演講中表示，原則上應(yīng)該配在負荷需求波動大，調(diào)節(jié)能力不足的地方，源側(cè)和負荷側(cè)波動較大，儲能配置原則應(yīng)該在電源側(cè)和負荷側(cè)更多一些。
從2023年的裝機規(guī)模來看，過去一年，電網(wǎng)側(cè)儲能得到了快速發(fā)展。本屆大會發(fā)布的《2024年中國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，2023年新增投運的新型儲能項目中，電網(wǎng)側(cè)新增裝機規(guī)模為12.1GW/26.3GWh，占比達到56.8%；電源側(cè)新增裝機規(guī)模為 8.6GW/19.6GWh，占比約40.1%；用戶側(cè)新增裝機規(guī)模為 649.6MW/1899.3MWh，占比約3.0%。
對比2022年的裝機規(guī)模，2023年電網(wǎng)側(cè)儲能的新增裝機規(guī)模大幅度超過了電源側(cè)儲能。
電網(wǎng)側(cè)儲能主要作用在于提供調(diào)峰和調(diào)頻等電力輔助服務(wù)，增加電網(wǎng)穩(wěn)定性，目前以獨立儲能為主，從南方幾個省份獨立儲能發(fā)展和調(diào)用情況來看，獨立儲能發(fā)展勢頭迅猛。
南方電網(wǎng)公司專家委專職委員、特級戰(zhàn)略技術(shù)專家鄭耀東
據(jù)中國南方電網(wǎng)公司專家委專職委員、特級戰(zhàn)略技術(shù)專家鄭耀東在大會開幕式《電池儲能之南網(wǎng)再行動》主題報告中指出介紹，2024年春節(jié)期間，廣東調(diào)用電網(wǎng)側(cè)儲能、新能源配套儲能參與系統(tǒng)調(diào)峰，最大為系統(tǒng)提供71萬千瓦削峰填谷能力，累計充電電量478萬千瓦時，放電電量433萬千瓦時；調(diào)用電網(wǎng)側(cè)儲能、電源側(cè)儲能參與系統(tǒng)調(diào)頻，一次調(diào)頻功能全時段投入，最大為系統(tǒng)提供63萬千瓦一次調(diào)頻能力。
廣西新型儲能累計充電電量為988.8萬千瓦時，放電電量840萬千瓦時。單日最大充電功率62.5萬千瓦，最大充電電量163.3萬千瓦時。主要調(diào)用的儲能類型為電網(wǎng)側(cè)獨立儲能。
貴州新型儲能共調(diào)用126次（充、放電各126次）、平均每天調(diào)用16次、最高日調(diào)用24次，平均1.05次/天/項目。
值得關(guān)注的是，貴州省獨立儲能發(fā)展在2023年“一鳴驚人”。
貴州電網(wǎng)電科院副總工程師文賢馗。
貴州電網(wǎng)電科院副總工程師文賢馗在《貴州新型儲能的應(yīng)用和實踐》的演講中介紹，到2023年12月30日，貴州省15個獨立儲能的示范項目全部并網(wǎng)，貴州儲能達到1.95GW/3.9GWH，成為南方五省區(qū)規(guī)模最大的電化學(xué)儲能基地，也是全國的第六位。
文賢馗介紹，去年，貴州省能源局發(fā)布了多項儲能的政策，參與電網(wǎng)電力市場交易。
包括，具有法人資格的新型儲能項目可轉(zhuǎn)為獨立儲能；針對15個獨立儲能示范項目給予容量獎勵、電價政策、優(yōu)先調(diào)度和資金支持，其中容量政策可按裝機容量1.4倍向風(fēng)電和光伏項目提供租賃；分時段結(jié)算，由此產(chǎn)生的差額按月由工商業(yè)用戶進行分攤，同時要求電網(wǎng)年調(diào)度放電次數(shù)不低于300次。
新型儲能最終價值體現(xiàn)是現(xiàn)貨市場
浙江大學(xué)兼職教授、國家能源局科技司原副司長劉亞芳
“新型儲能最終發(fā)現(xiàn)價值一定是在現(xiàn)貨市場”，論壇上，浙江大學(xué)兼職教授、國家能源局科技司原副司長劉亞芳談到儲能的實現(xiàn)價值時表示。
也有專家在該場論壇的圓桌對話上也持相同觀點，認為，新型儲能在新型電力系統(tǒng)當(dāng)中的實踐價值途徑無非是兩個，一個是參與現(xiàn)貨市場，一個是參與調(diào)頻市場。
楊再敏認為，如果現(xiàn)貨市場比較完善，新型儲能配置應(yīng)該配在峰谷電價差最大的地方?，F(xiàn)在有很多機制，包括容量電價、新能源配儲、租賃、共享儲能等機制，都是在市場機制沒有完善前的過渡機制，未來需要完善現(xiàn)貨市場機制。
《2024年中國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》指出，現(xiàn)貨市場方面，目前新型儲能市場準入門檻為 5-20MW/2-4 小時，部分現(xiàn)貨市場峰谷最大價差超過 1 元 /kWh，新型儲能峰谷電價套利存在盈利空間。
《白皮書》也指出了儲能在商業(yè)模式方面面臨的問題和挑戰(zhàn)。
對于電網(wǎng)側(cè)儲能，盡管中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)、需求側(cè)響應(yīng)等電力市場政策的逐步健全，但大多數(shù)地區(qū)當(dāng)前現(xiàn)貨價差較小，部分省份推出了儲能容量補償相關(guān)政策，但補償力度偏小或補償周期短，難以構(gòu)成長期穩(wěn)定收益。
在電源測，新能源配儲項目投建后的儲能設(shè)施利用率低，難以有效改善配套新能源電站的收益水平。
在用戶側(cè)，浙江、廣東、江蘇三省峰谷價差大、補貼力度強，用戶側(cè)儲能投運規(guī)模大，但其它地區(qū)綜合收益不高，用戶安裝儲能項目意愿不強。
沈陽微控飛輪技術(shù)股份有限公司副總裁陳燁
沈陽微控飛輪技術(shù)股份有限公司副總裁陳燁在《獨立調(diào)頻電站在新型電力系統(tǒng)中的作用初探》的演講中指出，獨立儲能如何參與調(diào)頻輔助市場支持政策需要優(yōu)化。
《白皮書》也建議，隨著電力市場的推進，新型儲能的商業(yè)模式和運行方式也發(fā)生深刻變化，例如熟悉新能源側(cè)配建儲能轉(zhuǎn)變?yōu)楠毩δ茉谡?、技術(shù)和電力市場規(guī)則上的要求；在電力現(xiàn)貨市場中如何理解市場運行規(guī)則，提高電價預(yù)測精度。
新型儲能建設(shè)運營單位應(yīng)在變化的電力市場中擁抱變化，加深對電力市場的理解，充分發(fā)揮新型儲能對電力系統(tǒng)的支撐作用，通過提供多元化的服務(wù)獲取合理收益。
國家發(fā)改委價格成本和認證中心處長趙宏
另外，國家發(fā)改委價格成本和認證中心處長趙宏在大會開幕式的主題報告《儲能在新型電力系統(tǒng)中功能定位與價格形成機制》中建議，明確電力輔助服務(wù)中長期市場和現(xiàn)貨市場的價格機制；針對不同輔助服務(wù)類型如調(diào)峰、一次調(diào)頻、二次調(diào)頻、容量備用等設(shè)定相應(yīng)的技術(shù)準入指標(biāo)，制定合理的價格上限標(biāo)準，以促進儲能資源開發(fā)利用和儲能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
儲能成本還有很大下降空間
關(guān)于儲能成本，《白皮書》顯示，2023 年全球儲能項目完成成本中，交鑰匙工程成本在 135-580 美元 /kWh 范圍內(nèi)，其中 4 小時系統(tǒng)的全球平均成本為 263 美元 /kWh，比 2022 年下降約 24%。
中國交鑰匙工程儲能項目成本區(qū)間為 135-268 元 /kWh，平均成本為 187 美元 /kWh（匯率折算為 1.34 元 / Wh，對應(yīng)的功率造價約為 0.67 元 /W），比歐洲低 43%，比美國低 50%。
招投標(biāo)情況來看，由于電池級碳酸鋰的價格不斷下跌，儲能項目中標(biāo)價格持續(xù)下跌，儲能系統(tǒng)均價持與 2023 年初相比接近腰斬，甚至出現(xiàn) 0.6 元 /Wh 報價。
《白皮書》預(yù)測，未來，隨著儲能技術(shù)的不斷發(fā)展以及儲能礦產(chǎn)資源的回收利用，儲能系統(tǒng)成本將不斷降低。預(yù)計至 2030 年，全球平均儲能成本將降為 179 美元 /kWh（2 小時系統(tǒng)交鑰匙工程成本）。
楊再敏則認為，新型儲能成本首先要對標(biāo)抽搐成本，新型儲能的成本雖然下降比較快，但還是比較高，如果能夠降到抽蓄成本以下，抽蓄發(fā)展戰(zhàn)略可能需要做一定的調(diào)整。另外，新型儲能還要對標(biāo)新能源發(fā)電成本、火電成本、電網(wǎng)電價成本等。
楊再敏表示，總的來說，現(xiàn)在儲能成本還有很大下降空間，可以根據(jù)技術(shù)和經(jīng)濟的變化來優(yōu)化調(diào)整我們的戰(zhàn)略。
電動汽車作為儲能比固定式儲能有更大的潛力和空間
2021年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導(dǎo)意見》中首次提出了“源網(wǎng)荷儲一體化”概念。
該模式通過源源互補、源網(wǎng)協(xié)調(diào)、網(wǎng)荷互動、網(wǎng)儲互動和源荷互動等多種交互形式，更經(jīng)濟、更高效、更安全地提高電力系統(tǒng)功率動態(tài)平衡能力，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要發(fā)展路徑。
深圳供電局電力科學(xué)研究院院長李艷
論壇上，深圳供電局電力科學(xué)研究院院長李艷在《城市電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲互動的探索與實踐》的演講中指出，近年來電網(wǎng)企業(yè)成為多方主體矛盾的焦點，源網(wǎng)荷儲互動是化解多元用電需求持續(xù)快速發(fā)展與配電網(wǎng)發(fā)展不平衡矛盾的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是在一些城市電網(wǎng)的建成區(qū)。
目前，深圳公交車、出租車，網(wǎng)約車已經(jīng)全部電動化，也在建設(shè)超充之城，這就使得局部電網(wǎng)過載問題比較突出，同時也要解決充電難和里程焦慮問題，因此，深圳對于源網(wǎng)荷儲需求比較強烈。
李艷重點介紹了源網(wǎng)荷儲互動兩個重要場景，其中就包括了車網(wǎng)互動。
今年1月，國家發(fā)改委等部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》，提出了車網(wǎng)互動的中長期發(fā)展目標(biāo)，即到2025年，車網(wǎng)互動技術(shù)標(biāo)準體系初步建成。
同時，《意見》明確車網(wǎng)互動包括智能有序充電、雙向充放電等形式，車網(wǎng)互動可參與削峰填谷、虛擬電廠、聚合交易等應(yīng)用場景。
《意見》還提出，將初步在長三角、珠三角、京津冀魯、川渝等條件相對成熟的地區(qū)開展車網(wǎng)互動規(guī)范化試點示范，力爭2025年底前建成5個以上示范城市以及50個以上雙向放電示范項目，形成可復(fù)制、可推廣的建設(shè)經(jīng)驗。
對于新能源全產(chǎn)業(yè)鏈來說，《意見》的發(fā)布意味著車網(wǎng)融合互動發(fā)展迎來了政策東風(fēng)，有序充電、V2G雙向充放電、光儲充等新形態(tài)、新模式的發(fā)展將進一步提速。
海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院智能電網(wǎng)所所長龐松嶺
對于此議題，海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院智能電網(wǎng)所所長龐松嶺在《電動汽車移動式儲能與電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)探索及應(yīng)用》的演講中表示，儲能動力電車的循環(huán)次數(shù)、電容量密度、車載電池容量、成本等，都已經(jīng)奠定了車網(wǎng)互動的基礎(chǔ)。
他指出，從實際情況看，電池空閑率每天達到22小時以上，充電設(shè)施利用率不足25%，這說明基礎(chǔ)設(shè)備還沒有完全發(fā)揮作用。
李艷認為，車網(wǎng)互動，基礎(chǔ)是要滿足這些各方訴求，電網(wǎng)訴求是要保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定用電，場站在意的是多類型市場和套利，車企是觀望群體，在意的是成本端，電池的質(zhì)保問題，另外充電便捷，不要有里程焦慮。
基于以上的需求，李艷表示，車網(wǎng)互動要突破幾個關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
首先是關(guān)于用戶管理，要精準描述它參與車網(wǎng)互動的行為；其次是場站調(diào)控，市場調(diào)控，信息安全；還有車網(wǎng)互動能否獲利，主要還是靠資源與市場的匹配，目前從量價模型做的市場分析來看，未來新能源充電場獲利來源60%來自于現(xiàn)貨市場，25%來源于需求側(cè)響應(yīng)，8%來源于旋轉(zhuǎn)備用，4%是來自其他。最賺錢的是公交車，其次是物流車，再就是私家車，出租車，網(wǎng)約車。
龐松嶺也認為，對于車網(wǎng)互動，人們經(jīng)常會關(guān)心兩個問題，一個是電池壽命的問題，另一個是充電安全的問題?，F(xiàn)在有很多電力廠家也在利用電池高頻雙向脈沖動力方式來改善電池的電原理，來增加電池的壽命。
龐松嶺表示，隨著電動汽車數(shù)量的增加，電動汽車作為儲能，以后比固定式儲能會有更大的潛力和空間，要提前做好準備，為這些大容量的移動式的電動汽車儲能并網(wǎng)做好更充分的準備。
本場論壇圓桌對話環(huán)節(jié)，也有專家呼吁，針對車網(wǎng)互動的V2G標(biāo)準能否統(tǒng)一、超充站、直流樁能否進入地下室需要進一步明確。
南網(wǎng)儲能科研院新型儲能技術(shù)研究所副所長李毓烜發(fā)表演講
發(fā)生電化學(xué)儲能火災(zāi)原因主要有四個
儲能安全是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要一環(huán)，在分論壇上，南網(wǎng)儲能科研院新型儲能技術(shù)研究所副所長李毓烜在專題演講《電化學(xué)儲能電站火災(zāi)風(fēng)險與設(shè)計標(biāo)準修訂》中指出，電化學(xué)儲能火災(zāi)發(fā)生的原因主要有四個：第一，鋰離子電池本身熱失控。因為質(zhì)量缺陷，機械損傷，外部斷路導(dǎo)致熱失控，而且在單個鋰離子電池著火沒有及時熱阻隔情況下，導(dǎo)致整個模組蔓延到其他電池簇，進而導(dǎo)致電站發(fā)生火災(zāi)或者爆炸。
第二，儲能系統(tǒng)本身電器存在一些故障，儲能電站里面有很多的導(dǎo)線和電路板等等，這就很容易導(dǎo)致一些電器火災(zāi)發(fā)生。
第三、系統(tǒng)運行監(jiān)控和保護不足，比如特斯拉澳大利亞的儲能項目發(fā)生的火災(zāi)事故，是因為在調(diào)試過程中并沒有將檢測和保護系統(tǒng)即時系統(tǒng)起來。
運維管理不足，比如韓國發(fā)生的幾起海邊儲能電站事故，是由于維護不善導(dǎo)致儲能系統(tǒng)的絕緣性能降低。
李毓烜介紹，國內(nèi)對于電化學(xué)儲能電站的設(shè)計最早的規(guī)范發(fā)表于2014年，當(dāng)時儲能電站發(fā)展還處于起步階段，因為技術(shù)局限性，導(dǎo)致了一些危險性定性偏低。
“我們正在修編的標(biāo)準已經(jīng)在去年底完成了國家標(biāo)準的報批，今年會發(fā)布。標(biāo)準重點對于電化學(xué)儲能電站按照方法條款進行調(diào)整，主要是對火災(zāi)危險性進行重新劃分?！崩钬篃@說。
實際上，我國的新型儲能標(biāo)準體系建設(shè)在2023年取得了重要進展。
根據(jù)國家標(biāo)準化管理委員會和國家能源局2023年2月5日聯(lián)合發(fā)布《新型儲能標(biāo)準體系建設(shè)指南》，2023 年國內(nèi)制修訂新型儲能重點標(biāo)準100 項以上。
其中，制修訂設(shè)計規(guī)范、安全規(guī)程、施工及驗收等儲能電站標(biāo)準，開展儲能電站安全標(biāo)準、應(yīng)急管理、消防等標(biāo)準預(yù)研，盡快建立完善安全標(biāo)準體系。
跟蹤儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展動態(tài)，開展新型儲能關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)要求、檢測標(biāo)準制修訂。
根據(jù)新型儲能與風(fēng)電、光伏和火電等電源聯(lián)合運行、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、用戶側(cè)儲能配置需要，開展多種新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)標(biāo)準制修訂。
結(jié)合新型電力系統(tǒng)建設(shè)需求，初步形成新型儲能標(biāo)準體系，基本能夠支撐新型儲能行業(yè)商業(yè)化發(fā)展
云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院技術(shù)專家鄭欣
氫儲能參與到電力系統(tǒng)中必然是實現(xiàn)電氫融合發(fā)展
相比于當(dāng)前電化學(xué)儲能等火熱的發(fā)展勢頭，氫能具有長時間儲能優(yōu)勢和廣泛應(yīng)用場景，也將成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要助力。國家能源局2023年7月發(fā)布的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》提出，推動可再生能源制氫，著力突破大容量、低成本、高效率電氫轉(zhuǎn)換技術(shù)裝備，開展大規(guī)模氫能制備和綜合利用示范應(yīng)用。
在未來的新型電力系統(tǒng)中，氫能將扮演什么角色？
在分論壇雙碳與新型電力系統(tǒng)暨南網(wǎng)儲能與可再生能源專場，云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院技術(shù)專家鄭欣在《氫能在可再生能源存儲和綜合利用中的應(yīng)用》的演講中指出，儲能更適合長周期、大規(guī)模的儲能調(diào)節(jié)方式，和蓄熱和液流電池相似。
他指出，氫能的利用目前主流的技術(shù)，一個是燃料電池發(fā)電，一個是氫內(nèi)燃機，這兩種技術(shù)無論哪一種，到電的轉(zhuǎn)化效率來說并不高，在40-60%之間。熱電聯(lián)動或者以此為基礎(chǔ)的冷熱電聯(lián)動技術(shù)是氫儲能發(fā)展必須突破和廣泛應(yīng)用的技術(shù)。
未來，氫能將在兩個方向應(yīng)用，一是分布式可再生能源為基礎(chǔ)的氫能綜合系統(tǒng)。最大的優(yōu)勢有可能不依賴電網(wǎng)平衡能力，直接把可再生能源轉(zhuǎn)化和儲存起來，同時可以通過化學(xué)儲能方式轉(zhuǎn)化為其他燃料和其他能源形式。
另外，氫能作為一個儲能系統(tǒng)參與到電力系統(tǒng)中，必然是實現(xiàn)電氫融合的發(fā)展。這樣，系統(tǒng)化可再生能源發(fā)電，直接轉(zhuǎn)化為氫能，通過以氫能來實現(xiàn)可再生消納，完成年度電量調(diào)節(jié)。
