最近一周以來(lái)，關(guān)于河南、湖南、山西電力約束問(wèn)題的一系列新聞被媒體普遍報(bào)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(chǔ)能管理暫行規(guī)定》。
主要的事實(shí)已經(jīng)很清楚了：越來(lái)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(lái)的調(diào)峰、調(diào)頻難題;在不配置儲(chǔ)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(xiàng)目按照一定比例配置儲(chǔ)能，或者是暫停備案新項(xiàng)目，再者便是對(duì)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(guó)性電力約束問(wèn)題對(duì)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(kù)自去年9月4日以來(lái)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(wèn)題的根源是光伏、風(fēng)力發(fā)電的時(shí)間不可移動(dòng)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(guò)電力的調(diào)度和“存儲(chǔ)-釋放機(jī)制”加以克服。過(guò)去幾年以來(lái)，兩大電網(wǎng)執(zhí)行國(guó)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(guò)電力調(diào)度解決風(fēng)光電力約束問(wèn)題的手段已經(jīng)接近極致，只有依靠“存儲(chǔ)-釋放機(jī)制”——儲(chǔ)能——方能“一勞永逸”。
(2)電力系統(tǒng)通過(guò)新增儲(chǔ)能解決風(fēng)光電力約束問(wèn)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(chǔ)能;第二類是以市場(chǎng)化的手段，通過(guò)建立完善的電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)，由市場(chǎng)發(fā)揮優(yōu)化資源配置的作用，通過(guò)“風(fēng)光電力階段性過(guò)剩→自然資源高峰現(xiàn)貨價(jià)格下跌、調(diào)峰服務(wù)價(jià)格上漲→日內(nèi)電價(jià)差擴(kuò)大→儲(chǔ)能投資IRR提升→儲(chǔ)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(chǎng)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(gè)儲(chǔ)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(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商發(fā)揮主觀能動(dòng)性，去實(shí)施新增儲(chǔ)能裝機(jī)。
(3)電網(wǎng)強(qiáng)制命令風(fēng)光電站按比例配置儲(chǔ)能的方式將快速解決全市場(chǎng)電力存儲(chǔ)資源不足的問(wèn)題。但上述手段存在兩大問(wèn)題：
a)光伏調(diào)峰儲(chǔ)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(dòng)性影響，其配套儲(chǔ)能的電池利用率更低。
b)在電網(wǎng)要求配置儲(chǔ)能的過(guò)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(chǔ)能;二是要求增量電站按比例配置儲(chǔ)能，但對(duì)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(chǔ)能，并網(wǎng)時(shí)點(diǎn)越晚的項(xiàng)目要求配置儲(chǔ)能的比例越高。
在SOLARZOOM新能源智庫(kù)看來(lái)，存量、增量電站按不同比例配置儲(chǔ)能的第三種子方式更為科學(xué)、公平，既不會(huì)帶來(lái)存量電站過(guò)高的額外投資從而導(dǎo)致其IRR大幅暴跌，又不會(huì)對(duì)新增電站要求過(guò)高的配置比例從而極大影響新增量，從而將能兼顧運(yùn)營(yíng)商和制造業(yè)企業(yè)利益，建議各地電網(wǎng)在出臺(tái)政策的過(guò)程中借鑒這種思路，避免政策“一刀切”而帶來(lái)的武斷。根據(jù)SOLARZOOM新能源智庫(kù)測(cè)算，為了解決風(fēng)光電力的時(shí)間不可移動(dòng)性問(wèn)題，從當(dāng)前到未來(lái)40年間，光伏與儲(chǔ)能的配置比例應(yīng)逐步提高：“十四五”期間，光伏：儲(chǔ)能≥1W：1Wh;而到40年后，光伏：儲(chǔ)能≈1W：5Wh。
圖 1能源革命的不同階段，“平價(jià)”對(duì)光伏配置儲(chǔ)能的比例要求不斷上升
(4)從中長(zhǎng)期看，市場(chǎng)化的解決方案比電網(wǎng)強(qiáng)制命令能更好的降低市場(chǎng)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(chǎng)化機(jī)制能以更低成本的推動(dòng)能源革命，原因如下：
a)以市場(chǎng)化電價(jià)機(jī)制推動(dòng)的儲(chǔ)能市場(chǎng)，可以發(fā)展采用“兩充兩放”策略的用戶側(cè)儲(chǔ)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(chǔ)能電站對(duì)電池的利用率相比光伏、風(fēng)電側(cè)儲(chǔ)能更高，故而全社會(huì)的度電成本將更低。
b)在電力市場(chǎng)化機(jī)制下，儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商結(jié)合電池的壽命特征和電價(jià)波動(dòng)特征而可能發(fā)展出極為豐富的策略：從一天兩個(gè)循環(huán)、一天一個(gè)循環(huán)的較高頻率的日內(nèi)調(diào)峰，到一兩周一個(gè)循環(huán)甚至一年一個(gè)循環(huán)的低頻調(diào)峰，運(yùn)營(yíng)商可以分別采購(gòu)長(zhǎng)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?yàn)楸粩R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(chǎng)化機(jī)制下，光伏風(fēng)電與儲(chǔ)能之間將就自然資源高峰時(shí)段的現(xiàn)貨電價(jià)實(shí)現(xiàn)均衡。在該機(jī)制下，“風(fēng)光儲(chǔ)”資產(chǎn)的未來(lái)25年現(xiàn)金流可以被預(yù)測(cè)，由此金融資本將大規(guī)模擁抱新能源資產(chǎn)，從而推動(dòng)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(kù)認(rèn)為，中共中央推動(dòng)電力體制改革的決心和步驟已然非常清晰，考慮市場(chǎng)化過(guò)程中技術(shù)問(wèn)題的解決和利益問(wèn)題的平衡需要時(shí)間，在3-5年內(nèi)建成成熟的全國(guó)性電力現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場(chǎng)將是較大概率的事件。
SOLARZOOM新能源智庫(kù)認(rèn)為，電力約束問(wèn)題的解決，最終一定要靠“電網(wǎng)強(qiáng)制性手段”與“市場(chǎng)化機(jī)制”相結(jié)合。前者“治急癥”(見(jiàn)效快)，后者“長(zhǎng)期調(diào)理”(最大降本)。
(5)關(guān)于強(qiáng)制命令與市場(chǎng)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(wèn)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(chǔ)能電池利用率較低的問(wèn)題，因此具備全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模推廣的可能性。目前看來(lái)，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(chǔ)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(shí)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(chǔ)能的發(fā)展。
(6)全球范圍內(nèi)，任何基于固定電價(jià)的光伏、風(fēng)電發(fā)展機(jī)制均是不可能長(zhǎng)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(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的“套利”。最終，個(gè)體理性必然導(dǎo)致集體的不理性，數(shù)以千億計(jì)的資金堆積將導(dǎo)致模型收益的無(wú)法兌現(xiàn)。對(duì)于“套利者”(電站運(yùn)營(yíng)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(huì)以“限電”、“保障小時(shí)數(shù)以外部分參與電力交易，而保障小時(shí)數(shù)或?qū)⒉粩嘟档汀?、“追加額外的儲(chǔ)能投資以滿足電網(wǎng)的要求”、“被強(qiáng)迫分?jǐn)們?chǔ)能補(bǔ)償費(fèi)用”等形式喪失。電站運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)除非在資金成本、項(xiàng)目獲取上有額外優(yōu)勢(shì)，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(duì)于光伏制造業(yè)企業(yè)而言，過(guò)去行業(yè)中所謂的“平價(jià)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(shí)間、空間不可移動(dòng)性問(wèn)題，因此，只有“支付電力約束補(bǔ)償成本后的平價(jià)上網(wǎng)”才是真正的平價(jià)。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(shí)間可移動(dòng)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(jià)上網(wǎng)”仍然是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念。光伏行業(yè)的未來(lái)40年，仍應(yīng)在降本的道路不斷前行。從未來(lái)3-5年來(lái)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(chǔ)能”后的平價(jià)?！癏JT電池+鈣鈦礦疊層+大硅片+無(wú)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(shí)間可移動(dòng)性、空間可移動(dòng)性
(8)從能源革命的角度來(lái)看，當(dāng)前各地電網(wǎng)紛紛提出強(qiáng)制配置儲(chǔ)能的要求，是對(duì)行業(yè)發(fā)展的一種推動(dòng)，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(chǔ)能政策的推行將導(dǎo)致：a)存量電站運(yùn)營(yíng)商的額外投資及既得利益受損，b)增量光伏項(xiàng)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(chǔ)能制造業(yè)需求爆發(fā)。但從行業(yè)的長(zhǎng)期歷史使命而言，“克服電力約束問(wèn)題以實(shí)現(xiàn)風(fēng)光電力的時(shí)間可移動(dòng)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(shí)間可移動(dòng)性能源，由此方可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(chǔ)能”是歷史的必然。短期來(lái)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(zhǎng)的時(shí)期看，通過(guò)電力市場(chǎng)化機(jī)制解決電力約束問(wèn)題的手段的全社會(huì)成本更低，并能大幅提升新能源資產(chǎn)未來(lái)現(xiàn)金流的可預(yù)測(cè)性，由此推動(dòng)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(chǎng)化的結(jié)合，當(dāng)前新疆電網(wǎng)的儲(chǔ)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(guò)電網(wǎng)調(diào)度確保儲(chǔ)能電池的利用率，有全國(guó)推廣的可能性。未來(lái)5年，光伏與儲(chǔ)能的配置比例將不低于“1W光伏：1Wh儲(chǔ)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(wú)主柵”技術(shù)組合的100GW級(jí)商業(yè)化量產(chǎn)。由此，以“風(fēng)光儲(chǔ)”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(lái)!
