最近一周以來，關(guān)于河南、湖南、山西電力約束問題的一系列新聞被媒體普遍報道。而昨晚，新建電網(wǎng)更是發(fā)布了《新疆電網(wǎng)發(fā)電側(cè)儲能管理暫行規(guī)定》。
主要的事實(shí)已經(jīng)很清楚了：越來越多省份的電網(wǎng)正在遭遇光伏、風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)所帶來的調(diào)峰、調(diào)頻難題;在不配置儲能的情況下，電網(wǎng)的調(diào)度能力不足以支撐“十四五”期間的風(fēng)光消納。故而，各地電網(wǎng)或者是建議新項目按照一定比例配置儲能，或者是暫停備案新項目，再者便是對存量電站提出技術(shù)整改、分?jǐn)傉{(diào)峰成本等的嚴(yán)厲要求。
關(guān)于全國性電力約束問題對光伏、風(fēng)電發(fā)展的中期制約以及可能的解決方案，SOLARZOOM新能源智庫自去年9月4日以來一直在反復(fù)強(qiáng)調(diào)。結(jié)合最新的一些深度思考，我們提出以下觀點(diǎn)：
(1)電力約束問題的根源是光伏、風(fēng)力發(fā)電的時間不可移動性。間歇性自然資源所導(dǎo)致的能源供給的間歇性與全天候的用電需求之間的矛盾，只能通過電力的調(diào)度和“存儲-釋放機(jī)制”加以克服。過去幾年以來，兩大電網(wǎng)執(zhí)行國家新能源政策而將光伏、風(fēng)電的調(diào)度順序確定為最高，但受火電、核電等傳統(tǒng)能源調(diào)峰深度的制約，通過電力調(diào)度解決風(fēng)光電力約束問題的手段已經(jīng)接近極致，只有依靠“存儲-釋放機(jī)制”——儲能——方能“一勞永逸”。
(2)電力系統(tǒng)通過新增儲能解決風(fēng)光電力約束問題，有三類調(diào)控思路。第一類是電網(wǎng)以強(qiáng)制性命令的形式，要求風(fēng)光電站按照一定比例配置儲能;第二類是以市場化的手段，通過建立完善的電力現(xiàn)貨交易市場和輔助服務(wù)市場，由市場發(fā)揮優(yōu)化資源配置的作用，通過“風(fēng)光電力階段性過?！匀毁Y源高峰現(xiàn)貨價格下跌、調(diào)峰服務(wù)價格上漲→日內(nèi)電價差擴(kuò)大→儲能投資IRR提升→儲能新增裝機(jī)增加”的傳導(dǎo)機(jī)制實(shí)現(xiàn)調(diào)控目標(biāo);第三類是強(qiáng)制命令與市場化手段的結(jié)合，如當(dāng)前新疆電網(wǎng)的規(guī)定，由電網(wǎng)提出一個儲能充放電的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)及存量機(jī)組的分?jǐn)倷C(jī)制，再由儲能運(yùn)營商發(fā)揮主觀能動性，去實(shí)施新增儲能裝機(jī)。
(3)電網(wǎng)強(qiáng)制命令風(fēng)光電站按比例配置儲能的方式將快速解決全市場電力存儲資源不足的問題。但上述手段存在兩大問題：
a)光伏調(diào)峰儲能每天的有效循環(huán)次數(shù)不足1次，電池周轉(zhuǎn)率較低，而風(fēng)電受自然資源更大的日間波動性影響，其配套儲能的電池利用率更低。
b)在電網(wǎng)要求配置儲能的過程中，有三種子方式：一是要求所有存量、增量電站均按統(tǒng)一比例配置儲能;二是要求增量電站按比例配置儲能，但對存量電站不追溯;三是要求存量、增量電站按不同比例配置儲能，并網(wǎng)時點(diǎn)越晚的項目要求配置儲能的比例越高。
在SOLARZOOM新能源智庫看來，存量、增量電站按不同比例配置儲能的第三種子方式更為科學(xué)、公平，既不會帶來存量電站過高的額外投資從而導(dǎo)致其IRR大幅暴跌，又不會對新增電站要求過高的配置比例從而極大影響新增量，從而將能兼顧運(yùn)營商和制造業(yè)企業(yè)利益，建議各地電網(wǎng)在出臺政策的過程中借鑒這種思路，避免政策“一刀切”而帶來的武斷。根據(jù)SOLARZOOM新能源智庫測算，為了解決風(fēng)光電力的時間不可移動性問題，從當(dāng)前到未來40年間，光伏與儲能的配置比例應(yīng)逐步提高：“十四五”期間，光伏：儲能≥1W：1Wh;而到40年后，光伏：儲能≈1W：5Wh。
圖 1能源革命的不同階段，“平價”對光伏配置儲能的比例要求不斷上升
(4)從中長期看，市場化的解決方案比電網(wǎng)強(qiáng)制命令能更好的降低市場運(yùn)行的成本，但在政策目標(biāo)的達(dá)成速度上不夠理想。之所以電力市場化機(jī)制能以更低成本的推動能源革命，原因如下：
a)以市場化電價機(jī)制推動的儲能市場，可以發(fā)展采用“兩充兩放”策略的用戶側(cè)儲能，可以孕育出能為電網(wǎng)提供極為豐富輔助服務(wù)品種的獨(dú)立輔助服務(wù)提供商，這兩類儲能電站對電池的利用率相比光伏、風(fēng)電側(cè)儲能更高，故而全社會的度電成本將更低。
b)在電力市場化機(jī)制下，儲能運(yùn)營商結(jié)合電池的壽命特征和電價波動特征而可能發(fā)展出極為豐富的策略：從一天兩個循環(huán)、一天一個循環(huán)的較高頻率的日內(nèi)調(diào)峰，到一兩周一個循環(huán)甚至一年一個循環(huán)的低頻調(diào)峰，運(yùn)營商可以分別采購長壽命電池、普通電池及淘汰的梯次利用電池，所配置的PCS倍率亦可各不相同，由此可避免昂貴的電池因為被擱置而導(dǎo)致的衰減和浪費(fèi)，最大程度的降低度電成本。
c)市場化機(jī)制下，光伏風(fēng)電與儲能之間將就自然資源高峰時段的現(xiàn)貨電價實(shí)現(xiàn)均衡。在該機(jī)制下，“風(fēng)光儲”資產(chǎn)的未來25年現(xiàn)金流可以被預(yù)測，由此金融資本將大規(guī)模擁抱新能源資產(chǎn)，從而推動新能源行業(yè)進(jìn)入“金融降本”的最高發(fā)展階段。SOLARZOOM新能源智庫認(rèn)為，中共中央推動電力體制改革的決心和步驟已然非常清晰，考慮市場化過程中技術(shù)問題的解決和利益問題的平衡需要時間，在3-5年內(nèi)建成成熟的全國性電力現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場將是較大概率的事件。
SOLARZOOM新能源智庫認(rèn)為，電力約束問題的解決，最終一定要靠“電網(wǎng)強(qiáng)制性手段”與“市場化機(jī)制”相結(jié)合。前者“治急癥”(見效快)，后者“長期調(diào)理”(最大降本)。
(5)關(guān)于強(qiáng)制命令與市場化手段直接結(jié)合的第三種方案(如當(dāng)前新疆電網(wǎng)的規(guī)定)，則是能又快、又好解決電力約束問題的一種方案。其政策發(fā)揮作用的速度雖略低于第一種，但明顯快于第二種方案;其又可以利用電網(wǎng)的直接調(diào)度而解決光伏、風(fēng)電側(cè)儲能電池利用率較低的問題，因此具備全國范圍內(nèi)大規(guī)模推廣的可能性。目前看來，新疆的政策是要求存量火電、光伏、風(fēng)電一同為發(fā)電側(cè)儲能分?jǐn)傎M(fèi)用，分?jǐn)倷?quán)重更側(cè)重于電站的調(diào)峰表現(xiàn)。即：調(diào)峰表現(xiàn)越差的火電機(jī)組、發(fā)電小時數(shù)越高的光伏及風(fēng)電電站，按照公式分?jǐn)偢嗟馁M(fèi)用以支持儲能的發(fā)展。
(6)全球范圍內(nèi)，任何基于固定電價的光伏、風(fēng)電發(fā)展機(jī)制均是不可能長期持續(xù)的。在有利可圖的情況下，產(chǎn)業(yè)資本和金融資本將在高IRR的前提下不斷實(shí)施光伏風(fēng)電項目，以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的“套利”。最終，個體理性必然導(dǎo)致集體的不理性，數(shù)以千億計的資金堆積將導(dǎo)致模型收益的無法兌現(xiàn)。對于“套利者”(電站運(yùn)營商及其背后的金融資本)而言，在投資光伏風(fēng)電電站之前就應(yīng)當(dāng)非常清楚：超額收益最終會以“限電”、“保障小時數(shù)以外部分參與電力交易，而保障小時數(shù)或?qū)⒉粩嘟档汀?、“追加額外的儲能投資以滿足電網(wǎng)的要求”、“被強(qiáng)迫分?jǐn)們δ苎a(bǔ)償費(fèi)用”等形式喪失。電站運(yùn)營環(huán)節(jié)除非在資金成本、項目獲取上有額外優(yōu)勢，否則任何當(dāng)期的、表面的超額收益都是不穩(wěn)固和不可持續(xù)的。
(7)對于光伏制造業(yè)企業(yè)而言，過去行業(yè)中所謂的“平價上網(wǎng)”統(tǒng)統(tǒng)都是“偽命題”。新能源發(fā)電要戰(zhàn)勝以“煤油氣”為核心的第二代能源，必須解決時間、空間不可移動性問題，因此，只有“支付電力約束補(bǔ)償成本后的平價上網(wǎng)”才是真正的平價。但在新能源增量替代、存量替代傳統(tǒng)能源的不同階段，新能源所必須達(dá)到的時間可移動性要求是在不斷提升的，故而“支付電力約束補(bǔ)償成本后的平價上網(wǎng)”仍然是一個動態(tài)概念。光伏行業(yè)的未來40年，仍應(yīng)在降本的道路不斷前行。從未來3-5年來看，光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)至少實(shí)現(xiàn)20%以上甚至是30%的度電降本，從而才能滿足“1W光伏配置1Wh儲能”后的平價?！癏JT電池+鈣鈦礦疊層+大硅片+無主柵”的技術(shù)組合將是光伏制造業(yè)完成上述降本任務(wù)的充分且必要條件。
圖 2風(fēng)光電力要戰(zhàn)勝傳統(tǒng)能源，必須實(shí)現(xiàn)時間可移動性、空間可移動性
(8)從能源革命的角度來看，當(dāng)前各地電網(wǎng)紛紛提出強(qiáng)制配置儲能的要求，是對行業(yè)發(fā)展的一種推動，光伏產(chǎn)業(yè)將逐步由第一大周期(補(bǔ)貼大周期)向第二大周期(增量替代大周期)切換。從表面上看，電網(wǎng)強(qiáng)制要求光伏配置儲能政策的推行將導(dǎo)致：a)存量電站運(yùn)營商的額外投資及既得利益受損，b)增量光伏項目的預(yù)期IRR更低，c)光伏制造業(yè)的中短期需求下滑，d)儲能制造業(yè)需求爆發(fā)。但從行業(yè)的長期歷史使命而言，“克服電力約束問題以實(shí)現(xiàn)風(fēng)光電力的時間可移動性”是不可避免的產(chǎn)業(yè)必經(jīng)階段，光伏企業(yè)只有以更積極的心態(tài)投入新技術(shù)的商業(yè)化量產(chǎn)，快速實(shí)現(xiàn)20-30%的降本，方能將風(fēng)光電力轉(zhuǎn)變成一種全天候發(fā)電的時間可移動性能源，由此方可實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)電力乃至傳統(tǒng)能源的更大比例的替代。
綜上所述，“風(fēng)光電站配置儲能”是歷史的必然。短期來看，以電網(wǎng)強(qiáng)制命令的形式實(shí)現(xiàn)調(diào)峰調(diào)頻從政策效率上看最為迅速。從更長的時期看，通過電力市場化機(jī)制解決電力約束問題的手段的全社會成本更低，并能大幅提升新能源資產(chǎn)未來現(xiàn)金流的可預(yù)測性，由此推動行業(yè)進(jìn)入“金融降本”的高階階段。
而作為強(qiáng)制命令與市場化的結(jié)合，當(dāng)前新疆電網(wǎng)的儲能補(bǔ)償分?jǐn)倷C(jī)制既可以保障較高的政策效率，又可以通過電網(wǎng)調(diào)度確保儲能電池的利用率，有全國推廣的可能性。未來5年，光伏與儲能的配置比例將不低于“1W光伏：1Wh儲能”，由此光伏LCOE應(yīng)繼續(xù)降本20-30%。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，充分且必要條件是“HJT電池+鈣鈦礦疊層+大硅片+無主柵”技術(shù)組合的100GW級商業(yè)化量產(chǎn)。由此，以“風(fēng)光儲”為核心的第三代能源增量替代甚至存量替代以“煤油氣”為核心的第二代能源的歷史進(jìn)程，將不可避免的到來!
