關(guān)于電網(wǎng)側(cè)新型儲能成本疏導(dǎo)機(jī)制的思考
王雅婷 郭慧倩
（電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院）
新型儲能是支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)、最大限度利用風(fēng)光等綠色能源的關(guān)鍵技術(shù)，截至2021年底，我國已投運(yùn)新型儲能裝機(jī)規(guī)模（不含儲熱）超過400萬千瓦。當(dāng)前電網(wǎng)側(cè)新型儲能的功能以促進(jìn)局部地區(qū)新能源消納、替代輸變電工程投資為主，但其綜合性、全局性功能發(fā)揮不足。同時(shí)當(dāng)前儲能發(fā)展受限于成本疏導(dǎo)機(jī)制尚不明確，完全通過參與市場化方式回收投資成本仍存在難度和風(fēng)險(xiǎn)。本文結(jié)合新型電力系統(tǒng)建設(shè)需求，分析電網(wǎng)側(cè)新型儲能的功能定位，并研究提出可能的成本回收機(jī)制，為后續(xù)推廣應(yīng)用提供發(fā)展思路。
一、電網(wǎng)側(cè)新型儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不可或缺的重要支撐調(diào)節(jié)性資源
新型電力系統(tǒng)建設(shè)對新型儲能存在巨大剛性需求。“雙碳”目標(biāo)下，適應(yīng)新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)建設(shè)面臨諸多挑戰(zhàn)。近期，新能源受限于隨機(jī)性、間歇性的發(fā)電特性尚無法為系統(tǒng)提供可靠電力支撐，同時(shí)，隨著新能源占比不斷提升，僅靠挖潛常規(guī)電源和電網(wǎng)的靈活性無法滿足系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)需求。遠(yuǎn)期，隨著新能源逐步成為電力系統(tǒng)裝機(jī)和發(fā)電量的“雙主體”，新能源出力和負(fù)荷特性存在季節(jié)性不匹配的問題，系統(tǒng)跨月跨季平衡調(diào)節(jié)問題逐步凸顯。新型電力系統(tǒng)建設(shè)亟需多時(shí)間尺度儲能設(shè)備規(guī)?；瘧?yīng)用，通過將電能量跨時(shí)空轉(zhuǎn)移，徹底改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)輸配用實(shí)時(shí)平衡模式，逐漸向源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動的延時(shí)平衡模式轉(zhuǎn)變，支撐新能源成為主體電源。根據(jù)電規(guī)總院前期研究，預(yù)計(jì)2030年對于新型儲能規(guī)模需求超過1億千瓦，2060年超過10億千瓦，中遠(yuǎn)期對于新型儲能時(shí)長需求達(dá)到10小時(shí)以上。
電網(wǎng)側(cè)新型儲能相比于電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)儲能具備系統(tǒng)性、全局性優(yōu)勢。當(dāng)前我國新型儲能布局以電源側(cè)為主，占比約55%，電網(wǎng)側(cè)新型儲能占比約三分之一。相比于電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)儲能，電網(wǎng)側(cè)新型儲能布局在電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，單站規(guī)模較大，接入電壓等級較高，且具備獨(dú)立運(yùn)行條件，因此更適宜參與全局統(tǒng)一調(diào)控，更具備系統(tǒng)性、全局性優(yōu)勢。電網(wǎng)側(cè)新型儲能有望在支撐電力保供、提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行等全局系統(tǒng)功能方面發(fā)揮重要作用。另外，由于不同新能源場站出力具備互補(bǔ)特性，相較于電源側(cè)分散布置，在電網(wǎng)側(cè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)集中布置可相應(yīng)地減少儲能需求。根據(jù)電規(guī)總院前期研究，在滿足系統(tǒng)同等調(diào)節(jié)能力需求的前提下，電網(wǎng)側(cè)布局比電源側(cè)可減少20%～30%左右的儲能容量。
“十四五”電網(wǎng)側(cè)新型儲能亟需多元化場景下發(fā)展提速。一是綜合考慮全社會用電量增長、煤電建設(shè)積極性不足、新能源可靠替代能力較低、跨省區(qū)輸電通道建設(shè)進(jìn)度存在不確定性等因素，預(yù)計(jì)2023年、2024年全國電力供應(yīng)保障壓力較大，電網(wǎng)側(cè)新型儲能建設(shè)周期短、布局靈活，通過發(fā)揮電量轉(zhuǎn)移、頂峰供電作用，可及時(shí)緩解電力供應(yīng)保障壓力。二是“十四五”期間風(fēng)電和太陽能發(fā)電量預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)翻倍，對于系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)存在巨大需求，在充分挖掘火電靈活性改造、抽蓄等常規(guī)調(diào)節(jié)措施潛力的情況下，仍需統(tǒng)籌配置電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)新型儲能滿足新能源消納要求。三是結(jié)合國家正在推進(jìn)的沙漠戈壁荒漠地區(qū)大型新能源基地項(xiàng)目，為滿足通道可靠容量支撐和清潔能源電量占比不低于50%要求，以及提升通道運(yùn)行穩(wěn)定性，需要配置電網(wǎng)側(cè)新型儲能。四是建設(shè)電網(wǎng)側(cè)新型儲能可有效緩解輸電阻塞，提升電網(wǎng)末端供電能力，替代輸變電設(shè)施投資升級。綜合考慮以上四類應(yīng)用場景，根據(jù)電規(guī)總院前期研究，“十四五”期間全國電網(wǎng)側(cè)新型儲能總需求規(guī)模超過5000萬千瓦，時(shí)長需求2~4小時(shí)。
二、當(dāng)前機(jī)制下電網(wǎng)側(cè)新型儲能成本回收存在較大壓力
電網(wǎng)側(cè)新型儲能商業(yè)模式有待健全，當(dāng)前以租賃為主的發(fā)展模式不具備可持續(xù)性?！笆濉币詠?，電網(wǎng)側(cè)新型儲能經(jīng)歷波動式發(fā)展，2018年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，受政策調(diào)整影響，2019年電網(wǎng)側(cè)新型儲能發(fā)展減速。當(dāng)前電網(wǎng)側(cè)新型儲能發(fā)展以租賃模式為主，即業(yè)主建設(shè)儲能電站后，通過容量租賃方式，由電網(wǎng)公司支付租賃費(fèi)用，租賃期限結(jié)束后，再由業(yè)主將資產(chǎn)移交給電網(wǎng)公司。當(dāng)前租賃費(fèi)用主要由電網(wǎng)企業(yè)自己承擔(dān)，尚無疏導(dǎo)渠道。已投運(yùn)項(xiàng)目主要集中在中東部發(fā)達(dá)地區(qū)，比如江蘇、山東、河南、湖南、廣東等省份，長期來看該模式不具備可持續(xù)性。
現(xiàn)行電力市場機(jī)制下電網(wǎng)側(cè)新型儲能較難實(shí)現(xiàn)成本回收。按照電化學(xué)儲能當(dāng)前造價(jià)測算，儲能電站購售電價(jià)差在0.7～0.8元/千瓦時(shí)左右才能基本實(shí)現(xiàn)成本回收。從新型儲能參與現(xiàn)貨市場的情況來看，目前僅有部分地區(qū)明確新型儲能參與現(xiàn)貨市場的主體地位，2022年3月山東率先推動獨(dú)立儲能參與電力現(xiàn)貨交易，根據(jù)3月山東現(xiàn)貨市場運(yùn)行情況，儲能電站充放電最大峰谷價(jià)差為0.612元/千瓦時(shí)，且充放電平均峰谷價(jià)差遠(yuǎn)低于最大價(jià)差。從新型儲能參與輔助服務(wù)市場的情況來看，當(dāng)前尚未完全建立按效果付費(fèi)的機(jī)制，無法體現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)儲能對于電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)支撐等多元化價(jià)值，且補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的延續(xù)性不足，目前各地對于新型儲能參與調(diào)峰的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)約0.2～0.5元/千瓦時(shí)。根據(jù)上述分析，基于當(dāng)前市場機(jī)制，電網(wǎng)側(cè)新型儲能較難實(shí)現(xiàn)成本回收。
三、關(guān)于電網(wǎng)側(cè)新型儲能成本疏導(dǎo)機(jī)制的思考
大力推廣電網(wǎng)側(cè)共享新型儲能的創(chuàng)新模式應(yīng)用。在部分新能源資源條件較好、系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力較大的地區(qū)，可考慮率先開展電網(wǎng)側(cè)新型儲能共享發(fā)展模式示范，共享儲能電站與多家新能源企業(yè)交易，利用新能源發(fā)電側(cè)利潤補(bǔ)貼共享儲能電站，成本不傳導(dǎo)至用戶側(cè)造成電價(jià)增加。該模式下，儲能投資商、新能源企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)及地方政府可實(shí)現(xiàn)多方共贏。根據(jù)前述分析，在電網(wǎng)側(cè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布局，比電源側(cè)減少20%~30%左右的儲能容量。因此，對于新能源企業(yè)，相較于自建電源側(cè)儲能，購買共享儲能電站調(diào)峰服務(wù)投資更低。對于電網(wǎng)企業(yè)，通過支付給共享儲能電站少量租賃費(fèi)用，獲得優(yōu)質(zhì)調(diào)度資產(chǎn)，發(fā)揮支撐電力保供、提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行等全局系統(tǒng)功能，保障系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。對于地方政府，通過引入共享儲能模式有效促進(jìn)當(dāng)?shù)匦履茉窗l(fā)展，帶動儲能產(chǎn)業(yè)鏈及地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
積極推動構(gòu)建體現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)新型儲能多元價(jià)值的市場體系。電網(wǎng)側(cè)新型儲能可為電力系統(tǒng)提供電能量服務(wù)、輔助服務(wù)、容量保障服務(wù)等多重服務(wù)，后續(xù)可進(jìn)一步通過市場體系的完善體現(xiàn)其多元化價(jià)值。在電能量市場中，逐步放開現(xiàn)貨市場限價(jià)，適當(dāng)擴(kuò)大現(xiàn)貨市場價(jià)差，充分體現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)儲能提供稀缺性、電力資源的價(jià)值。在輔助服務(wù)市場中，加快構(gòu)建有功平衡服務(wù)、無功平衡服務(wù)、事故應(yīng)急及恢復(fù)服務(wù)等多元化輔助服務(wù)市場，充分體現(xiàn)儲能對于系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)、快速調(diào)頻調(diào)壓等優(yōu)勢價(jià)值，保障儲能獲取多重收益。同時(shí)探索建立容量保障機(jī)制，參考美國、英國、澳大利亞等國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，通過開展容量交易市場或容量補(bǔ)償工作，體現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)新型儲能保障電力可靠供應(yīng)的系統(tǒng)價(jià)值。同時(shí)，積極協(xié)調(diào)上述各市場機(jī)制的關(guān)系，促進(jìn)銜接融合發(fā)展。
