中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：經(jīng)歷了2019年寒冬的儲(chǔ)能行業(yè)在2020年似乎沒有太受新冠疫情的影響。今年以來(lái)，各省主管部門支持風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站配置儲(chǔ)能的政策，各發(fā)電公司發(fā)布風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站配置儲(chǔ)能的消息不停地出現(xiàn)在各大公眾號(hào)上。美國(guó)同行給配置了電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備的大型風(fēng)電場(chǎng)和地面電站起名字叫“Hybrid resource”（后文簡(jiǎn)稱Hybrid）。Hybrid對(duì)于中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)來(lái)說(shuō)是熟悉得不能再熟悉的模式，最早可追溯到張北一期示范項(xiàng)目，十年彈指一揮間，今天Hybrid發(fā)展得如何？這種模式是否合理？還存在哪些問(wèn)題？在政策和市場(chǎng)設(shè)計(jì)中還有哪些工作要做？?jī)?chǔ)能公司和從業(yè)人員該如何看待這一波行情？本文將對(duì)上述問(wèn)題一一做出分析，希望能給關(guān)注儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的同行一些啟發(fā)。
Hybrid的這一波熱度源于2019年5月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》（發(fā)改能源〔2019〕807號(hào)），而后各地陸續(xù)發(fā)文支持配備儲(chǔ)能的可再生能源項(xiàng)目。各地政策細(xì)節(jié)略有不同，配置比例從5%、10%到20%不等；放電時(shí)間不同，補(bǔ)償機(jī)制也有差異。隨著各地類似文件的發(fā)布，各種Hybrid項(xiàng)目的招標(biāo)信息、開工信息頻頻出現(xiàn)。有媒體指出，截至到2020年上半年，此類項(xiàng)目已經(jīng)超過(guò)了去年安裝量的一半，考慮到疫情影響，這個(gè)數(shù)字可以算是非常好的成績(jī)了。
但也有媒體爆出，有的項(xiàng)目采購(gòu)的是劣質(zhì)電池，因?yàn)轱L(fēng)電和光伏開發(fā)商關(guān)心的不是儲(chǔ)能如何盈利，更多的是為了其項(xiàng)目能夠并網(wǎng)，而在國(guó)家相關(guān)部門未明確電池要求的情況下，儲(chǔ)能成了并網(wǎng)的“敲門磚”，甚至視其為“賠錢貨”，一時(shí)間讓關(guān)心儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的人捏了一把汗，部分中標(biāo)價(jià)格電池系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性不那么讓人放心。
按照目前各地的結(jié)算辦法，在儲(chǔ)能收益甚微的情況下，發(fā)電企業(yè)視儲(chǔ)能為新增成本，并不重視所采購(gòu)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的質(zhì)量和運(yùn)行水平，所以更愿意采購(gòu)價(jià)格低的設(shè)備。筆者特地向風(fēng)電、光伏行業(yè)同行請(qǐng)教為何在不能收回成本的情況下依然有這么多項(xiàng)目上馬，得到的回復(fù)是，今年還有一些風(fēng)電項(xiàng)目能夠享受固定上網(wǎng)電價(jià)，為了這部分項(xiàng)目能夠并網(wǎng)，投資商能夠接受通過(guò)固定上網(wǎng)電價(jià)收回加裝儲(chǔ)能的成本，而明年平價(jià)上網(wǎng)將大面積鋪開，以目前的風(fēng)機(jī)造價(jià)，難以兜住儲(chǔ)能成本。對(duì)于地面光伏電站來(lái)說(shuō)，因?yàn)楣夥M件成本下降的趨勢(shì)迅猛，能夠以一年的發(fā)電收益為代價(jià)，承擔(dān)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能成本，或者說(shuō)以犧牲一部分光伏項(xiàng)目的利潤(rùn)換取項(xiàng)目的并網(wǎng)機(jī)會(huì)。
1%背后的成本
電網(wǎng)公司為何希望可再生能源電站配置儲(chǔ)能呢？為的是實(shí)現(xiàn)可再生能源消納指標(biāo)里“最后的百分點(diǎn)”。關(guān)于儲(chǔ)能與可再生能源消納的關(guān)系，國(guó)內(nèi)外已有諸多權(quán)威機(jī)構(gòu)給出研究結(jié)論，早在2010年，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）就發(fā)布了題為“The Role of Energy Storage with Renewable Electricity Generation（可再生電源中的儲(chǔ)能角色）”的報(bào)告。
上圖是報(bào)告最核心的結(jié)論，即可再生能源消納可以在發(fā)電端和用戶側(cè)兩邊一起進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)更高的可再生能源穿透率需要成本更高的消納手段，所以消納問(wèn)題既是技術(shù)問(wèn)題，更是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。解決的辦法很多，如提高發(fā)電側(cè)機(jī)組的柔性、通過(guò)彈性電價(jià)機(jī)制調(diào)動(dòng)用戶側(cè)的積極性、上馬新的負(fù)荷、通過(guò)修建線路擴(kuò)大消納的范圍等等。NREL這個(gè)圖是示意圖，按照當(dāng)時(shí)（10年前）各種技術(shù)的成本，儲(chǔ)能是最后的選擇。
同時(shí)，這張圖也說(shuō)明：高比例的可再生能源是需要電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的?，F(xiàn)在的問(wèn)題是多高的穿透率需要大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)，目前距離這一時(shí)間點(diǎn)還有多遠(yuǎn)。如果現(xiàn)行技術(shù)和政策儲(chǔ)備較為寬裕，那么就不應(yīng)強(qiáng)制要求風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站配置儲(chǔ)能，至少不宜大面積鋪開。如果強(qiáng)制要求配套儲(chǔ)能，那么應(yīng)該為Hybrid模式進(jìn)行系統(tǒng)的政策設(shè)計(jì)，保證其有合理的盈利模式。
但從目前各地支持Hybrid模式的政策來(lái)看，補(bǔ)償措施或充放電定價(jià)偏低，不能保證收回儲(chǔ)能成本。比如，某地區(qū)以現(xiàn)有手段可以實(shí)現(xiàn)10％的非水可再生能源消納，但如果配額制要求完成11％，那么為了這多出來(lái)的１個(gè)點(diǎn)就得加裝儲(chǔ)能。這一現(xiàn)象與供電高峰的情況類似，各地每年夏季進(jìn)入高溫、高濕天氣的時(shí)候，電力系統(tǒng)的最高負(fù)荷持續(xù)攀升，全年最大負(fù)荷95％以上的尖峰持續(xù)時(shí)間低于24小時(shí)，但為了這5％的尖峰負(fù)荷，電力系統(tǒng)需要投入的成本呈指數(shù)級(jí)增加，因?yàn)獒槍?duì)這5％負(fù)荷投入的設(shè)備利用率極低。因此，各地都出臺(tái)了尖峰電價(jià)，用于收回為這5％負(fù)荷投入的成本。而Hybrid電站里的儲(chǔ)能并沒有得到類似的待遇，比如《新疆電網(wǎng)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能管理暫行辦法》中規(guī)定“電儲(chǔ)能設(shè)施根據(jù)電力調(diào)度指令進(jìn)入充電狀態(tài)的，對(duì)其充電電量進(jìn)行補(bǔ)償，具體補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為0.55元／千瓦時(shí)”。在儲(chǔ)能被調(diào)用次數(shù)不明確，每次補(bǔ)償0.55元的模式下，儲(chǔ)能的收益應(yīng)該不會(huì)高于用戶側(cè)用于峰谷差套利的模式。
可再生能源消納的“主菜”還是“配料”？
一直以來(lái)，儲(chǔ)能被冠以“可再生能源最后一公里”、“能源轉(zhuǎn)型的皇冠”等“頭銜”，實(shí)際上更多的是“未來(lái)的技術(shù)”。從2014年國(guó)家大力推廣電動(dòng)汽車以來(lái)，電化學(xué)電池取得了很大進(jìn)步，電池價(jià)格的下降速度非常快，那么，我們距離Hybrid模式大面積鋪開還有多遠(yuǎn)？
今年美國(guó)伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)電科院EPRI在The Electricity Journal上聯(lián)合發(fā)布題為“Motivations and options for deploying Hybrid generator-plus-battery projects within the bulk power system”的報(bào)告。報(bào)告引用了美國(guó)能源信息署（EIA）的數(shù)據(jù)：美國(guó)目前已經(jīng)擁有和運(yùn)營(yíng)4.6GW的Hybrid電站，即將并網(wǎng)的在建項(xiàng)目還有14.7GW，申請(qǐng)并網(wǎng)（規(guī)劃）Hybrid項(xiàng)目的總裝機(jī)容量為69GW。為何美國(guó)Hybrid項(xiàng)目這么多？報(bào)告給出的原因是：如果電池充電75%來(lái)自光伏，儲(chǔ)能設(shè)備能夠享受30%ITC減稅抵扣；儲(chǔ)能和光伏等發(fā)電設(shè)備安裝在一起，可以共用線路、變電站、路條、并網(wǎng)等支出；調(diào)度和電力交易可視Hybrid為一個(gè)整體，這種模式可以直接通過(guò)美國(guó)現(xiàn)有的電力市場(chǎng)規(guī)則收回成本，且不需要對(duì)已有規(guī)則做太多調(diào)整；在美國(guó)很多州會(huì)給Hybrid電站容量電價(jià)，使其度電上網(wǎng)電價(jià)控制在10美分以內(nèi)（不同州的電價(jià)政策不同）。但同時(shí)也指出，Hybrid模式可能會(huì)影響選址，進(jìn)而影響電站的靈活性。
如此看來(lái)，第一，在美國(guó)Hybrid非常受歡迎，美國(guó)同行很看好這種模式；第二，在30％退稅抵扣的情況下，Hybrid電站的度電電價(jià)能控制在10美分以內(nèi)；第三，政策對(duì)于可再生能源和儲(chǔ)能發(fā)展的影響至關(guān)重要，但決策的依據(jù)是科學(xué)的分析，而我國(guó)學(xué)界圍繞Hybrid模式對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響還缺乏針對(duì)性的研究。
中國(guó)最近幾年，尤其是2018年國(guó)家能源局發(fā)布《清潔能源消納行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》之后，已經(jīng)提前一年完成了2020年的目標(biāo)，即將風(fēng)電和光伏的棄電率控制在5個(gè)百分點(diǎn)之內(nèi)。采用的手段都可以在這個(gè)行動(dòng)計(jì)劃中找到，比如火電靈活性改造、電能替代、需求側(cè)響應(yīng)、特高壓西電東送等等，和前文提到的消納手段與政策邏輯一致。2020年6月5日，國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于印發(fā)《2020年能源工作指導(dǎo)意見》（下稱《指導(dǎo)意見》）的通知，其中關(guān)于增強(qiáng)系統(tǒng)儲(chǔ)備調(diào)節(jié)能力的描述包括：積極推進(jìn)抽水蓄能電站建設(shè)和煤電靈活性改造。加強(qiáng)需求側(cè)管理，充分挖掘用戶端調(diào)節(jié)潛力。完善電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制和煤電機(jī)組深度調(diào)峰補(bǔ)償機(jī)制，與上述行動(dòng)計(jì)劃、NREL的報(bào)告也是一致的，說(shuō)明上述技術(shù)手段可行有效，并且尚有進(jìn)一步開發(fā)的空間，政策層面還會(huì)進(jìn)一步支持上述技術(shù)手段，并沒有提及電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。《指導(dǎo)意見》中對(duì)儲(chǔ)能的描述是：加大儲(chǔ)能發(fā)展力度。研究實(shí)施促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，開展儲(chǔ)能示范項(xiàng)目征集與評(píng)選，積極探索儲(chǔ)能應(yīng)用于可再生能源消納、電力輔助服務(wù)、分布式電力和微電網(wǎng)等技術(shù)模式和商業(yè)模式，建立健全儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系和信息化平臺(tái)。從表述上看，政策決策者至少在今年對(duì)儲(chǔ)能沒有寄予過(guò)高的期望，定位依然以示范、探索為主?？稍偕茉聪{的重任更多的還是落在其他成本更低的技術(shù)手段上，政策層面并沒有強(qiáng)調(diào)1％實(shí)現(xiàn)不了必須配儲(chǔ)能的情況。
對(duì)于已經(jīng)并網(wǎng)的項(xiàng)目和即將上馬的Hybrid電站來(lái)說(shuō)，這是個(gè)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，在難以收回成本的情況下，如果當(dāng)?shù)氐钠渌{手段發(fā)展得好，Hybrid的作用不是那么明顯，那么儲(chǔ)能就會(huì)淪為發(fā)電企業(yè)的負(fù)擔(dān)。今年5月，國(guó)家電網(wǎng)發(fā)布了《國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電新增消納能力》，明確了其經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)以省為單位，各省能接受的風(fēng)電和光伏的新增安裝量，但沒有明確是以既有消納手段還是考慮了新增消納手段得出來(lái)的數(shù)據(jù)。
消納的問(wèn)題是一個(gè)動(dòng)態(tài)問(wèn)題，如果出現(xiàn)最壞的情況，那么這波熱潮將和去年儲(chǔ)能沒有被納入輸配電價(jià)的結(jié)局類似，等待儲(chǔ)能行業(yè)的將是另外一盆冷水。
儲(chǔ)能與“獨(dú)立宣言”的距離
現(xiàn)在看來(lái)，可再生能源+儲(chǔ)能的模式仍有許多疑問(wèn)，各地要求新增風(fēng)光項(xiàng)目配套儲(chǔ)能，但并沒有統(tǒng)一或者明確提出相關(guān)要求；發(fā)電企業(yè)為了項(xiàng)目能夠并網(wǎng)，哪怕補(bǔ)償辦法不能收回成本，也要勉為其難地犧牲掉部分利潤(rùn)加裝儲(chǔ)能，在這種情況下，質(zhì)量和服務(wù)非首要標(biāo)準(zhǔn)，價(jià)格低的產(chǎn)品反倒成了首選。因此，筆者呼吁：
國(guó)家能源主管部門盡快出臺(tái)Hybrid項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)。明確電池的配比、放電時(shí)長(zhǎng)、運(yùn)行規(guī)則等，避免出現(xiàn)劣幣驅(qū)逐良幣的現(xiàn)象。
明確目前的消納手段能否完成現(xiàn)在的消納任務(wù)，如果將Hybrid定位為示范探索，各地沒必要紛紛加裝。如果Hybrid項(xiàng)目不能實(shí)現(xiàn)盈利，在其他消納手段成功實(shí)施后，發(fā)現(xiàn)不需要儲(chǔ)能依然能很好地實(shí)現(xiàn)可再生能源消納目標(biāo)，那么已投建項(xiàng)目將淪為新的“過(guò)剩產(chǎn)能”，這不利于儲(chǔ)能行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。如果現(xiàn)在多出來(lái)一兩個(gè)百分點(diǎn)的消納指標(biāo)需要依靠?jī)?chǔ)能來(lái)實(shí)現(xiàn)，那么要給儲(chǔ)能一個(gè)合理的定價(jià)機(jī)制。以行政手段將儲(chǔ)能作為一個(gè)“包袱”甩給發(fā)電企業(yè)，這對(duì)發(fā)電和儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)都有失公平。
明確發(fā)展模式。從儲(chǔ)能參與可再生能源消納的技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，沒有必要把儲(chǔ)能安裝在風(fēng)光電站之內(nèi)。這種模式的興起更多是由政策設(shè)計(jì)所引導(dǎo)起來(lái)的，它是未來(lái)新能源發(fā)展的終極模式還是只是“曇花一現(xiàn)”，目前尚難以確定。儲(chǔ)能用于可再生能源消納，是應(yīng)該鼓勵(lì)Hybrid這種模式，還是獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，抑或鼓勵(lì)用戶側(cè)安裝儲(chǔ)能？筆者認(rèn)為，儲(chǔ)能裝在用戶側(cè)，在小部分棄電的時(shí)段用于消納而大多數(shù)時(shí)間從事其他本地或者電力交易方面的應(yīng)用，或許更適合目前儲(chǔ)能用于消納的定位。
儲(chǔ)能相關(guān)政策的制定應(yīng)更多站在行業(yè)發(fā)展的角度，而非圍繞可再生能源消納來(lái)為儲(chǔ)能打造發(fā)展路徑。一直以來(lái)，業(yè)界似乎已經(jīng)習(xí)慣于將儲(chǔ)能和可再生能源放在一起考慮，甚至有人認(rèn)為儲(chǔ)能是可再生能源的附屬品，但實(shí)際上它可以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用和價(jià)值遠(yuǎn)不止于此。比如，我國(guó)電力供應(yīng)的主要矛盾之一是電力總量富裕但短時(shí)尖峰負(fù)荷供應(yīng)短缺，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，用戶側(cè)儲(chǔ)能是比Hybrid更適合的解決方式。而消納更多的可再生能源也絕不是儲(chǔ)能的收益，儲(chǔ)能從事什么樣的價(jià)值的應(yīng)用就應(yīng)該按照相應(yīng)的價(jià)值獲得經(jīng)濟(jì)收益。只有這樣，才有利于儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)多重收益，早日實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
