中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：首先，探討了共享儲(chǔ)能的研究背景及意義，分析了國內(nèi)共享儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，梳理了國家、省市層面支持共享儲(chǔ)能的相關(guān)政策，并對(duì)政策進(jìn)行了分析；其次，探討了青海、山東和新疆等地區(qū)共享儲(chǔ)能建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)典型地區(qū)的共享儲(chǔ)能運(yùn)營模式進(jìn)行了分析；最后，對(duì)共享儲(chǔ)能的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)并提出相關(guān)意見。
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，促進(jìn)新能源消納和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，努力構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系，是黨中央、國務(wù)院作出的重大決策部署。共享儲(chǔ)能作為支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要舉措之一，可有效提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力，在電力系統(tǒng)中擁有廣泛的應(yīng)用場景。
目前，我國主要由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)及用戶投資建設(shè)各應(yīng)用場景下的儲(chǔ)能電站，現(xiàn)有的發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能及用戶側(cè)儲(chǔ)能通常僅為單一主體服務(wù)，然而該類儲(chǔ)能運(yùn)營模式普遍存在利用效率、成本效益等方面的問題，制約了儲(chǔ)能商業(yè)化發(fā)展與運(yùn)行。儲(chǔ)能利用效率較低，尚未實(shí)現(xiàn)平均每日一次滿充滿放。一般的配套儲(chǔ)能項(xiàng)目往往只服務(wù)于單一的可再生能源電站，不同的儲(chǔ)能電站之間沒有直接的聯(lián)系，商業(yè)模式簡單，無法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營。
共享儲(chǔ)能可整合電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)和用戶側(cè)的資源，為區(qū)域范圍內(nèi)的可再生能源電站和電網(wǎng)提供服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電企業(yè)和儲(chǔ)能電站的共贏。
研究背景及意義
共享儲(chǔ)能模式與服務(wù)單一主體的儲(chǔ)能運(yùn)營模式相比，共享儲(chǔ)能具有靈活性強(qiáng)、適用場景廣、分布廣泛及投資主體與結(jié)算界面清晰等優(yōu)勢，可以有效提升高滲透率下電網(wǎng)的穩(wěn)定特性和對(duì)新能源的消納能力，提高儲(chǔ)能利用率和儲(chǔ)能項(xiàng)目收益率，已成為能源互聯(lián)網(wǎng)框架中儲(chǔ)能應(yīng)用的重要研究方向之一。 大規(guī)模集中式共享儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)如圖1所示。
共享儲(chǔ)能的投資主體清晰，有利于提升資本對(duì)儲(chǔ)能電站投資積極性。共享儲(chǔ)能與發(fā)電設(shè)備、用戶側(cè)微電網(wǎng)等建設(shè)徹底分開，在投資界面上，主體清晰明確。一方面，第三方資本有更多機(jī)會(huì)參與儲(chǔ)能投資建設(shè)；另一方面，產(chǎn)權(quán)與收益的明晰將有效降低儲(chǔ)能投資評(píng)估的難度。同時(shí)，共享儲(chǔ)能與傳統(tǒng)儲(chǔ)能電站相比，經(jīng)濟(jì)效益有所提高，有利于提升各類資本投資儲(chǔ)能電站的積極性，促進(jìn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的開展。共享儲(chǔ)能的結(jié)算界面清晰，有利于促進(jìn)共享儲(chǔ)能運(yùn)營商市場主體發(fā)展。發(fā)電側(cè)與用戶側(cè)儲(chǔ)能相比，共享儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)的結(jié)算界面清晰，所提供的輔助服務(wù)種類與調(diào)節(jié)電量計(jì)量相對(duì)容易，有利于促進(jìn)儲(chǔ)能形成共享的輔助服務(wù)提供商身份，并推動(dòng)儲(chǔ)能電站根據(jù)電力市場相關(guān)機(jī)制探索形成一定的商業(yè)模式。
隨著電力市場化改革的不斷加深，可再生能源配套儲(chǔ)能電站或獨(dú)立儲(chǔ)能設(shè)備以共享儲(chǔ)能的形式參與輔助調(diào)峰市場將成為可能。如何合理地設(shè)計(jì)共享儲(chǔ)能商業(yè)模式、建立高效的儲(chǔ)能交易平臺(tái)，將成為我國未來儲(chǔ)能電站發(fā)展建設(shè)的關(guān)鍵因素。
國內(nèi)共享儲(chǔ)能支持政策研究
1. 國家層面共享儲(chǔ)能支持政策
近幾年來，國家出臺(tái)了一系列探索建設(shè)共享儲(chǔ)能商業(yè)模式的政策。2021年7月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)了《國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》(發(fā) 改能源規(guī)〔2021〕1051號(hào))。文件中明確了新型儲(chǔ) 能獨(dú)立市場主體地位，鼓勵(lì)探索建設(shè)共享儲(chǔ)能。建立“按效果付費(fèi)”的電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，深化改革電力輔助服務(wù)市場機(jī)制，鼓勵(lì)不同儲(chǔ)能作為獨(dú)立市場主體參與電力市場。鼓勵(lì)結(jié)合源、網(wǎng)、荷不 同需求探索儲(chǔ)能多元化發(fā)展模式。
2021年7月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印 發(fā)了《國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于鼓勵(lì)可再 生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》(發(fā)改運(yùn)行〔2021〕1138號(hào))。為促進(jìn)風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源大力發(fā)展和充分消納， 鼓勵(lì)各發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰儲(chǔ)能能力，增大新能源發(fā)電裝機(jī)，擴(kuò)大并網(wǎng)規(guī)模。其中最關(guān)鍵的是允許發(fā)電企業(yè)購買儲(chǔ)能或調(diào)峰能力，增加并網(wǎng)規(guī)模。
2017年，國家能源局印發(fā)的《完善電力輔助 服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制工作方案》(國能發(fā)監(jiān)管〔2017〕67號(hào))通知中指出：建立電力中長期交易 涉及的電力用戶參與電力輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制。 開展電力用戶與發(fā)電企業(yè)中長期交易的地區(qū)應(yīng)建立 電力用戶參與電力輔助服務(wù)分擔(dān)共享機(jī)制。國家共 享儲(chǔ)能支持政策見表1。
2. 省市共享儲(chǔ)能支持政策
2021年青海、寧夏等六省先后在政策中明確提出建設(shè)發(fā)展共享儲(chǔ)能。青海省率先響應(yīng)共享儲(chǔ)能支持政策。國家能源局西北監(jiān)管局發(fā)布了《青海省電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(征求意見稿)》，指出要不斷深化輔助服務(wù)分擔(dān)共享新機(jī)制。進(jìn)一步通過市場機(jī)制提升電網(wǎng)調(diào)峰能力和新能源電量消納水平，明確共享儲(chǔ)能電站的準(zhǔn)入條件。規(guī)則中闡述了共享儲(chǔ)能如何參與 調(diào)峰服務(wù)市場。明確了共享儲(chǔ)能調(diào)峰服務(wù)市場化交易模式:雙邊協(xié)商交易和市場竟價(jià)交易。
山東省對(duì)共享儲(chǔ)能的發(fā)展也格外重視。山東省發(fā)展改革委、能源局和山東監(jiān)管辦公室聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展儲(chǔ)能示范應(yīng)用的實(shí)施意見》。文件中指出要?jiǎng)?chuàng)新儲(chǔ)能發(fā)展模式，支持各類市場主體投資建設(shè)運(yùn)營共享儲(chǔ)能設(shè)施，鼓勵(lì)風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目 優(yōu)先租賃共享儲(chǔ)能設(shè)施，租賃容量視同其配建儲(chǔ)能容量。健全支撐體系，根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，按年度發(fā)布儲(chǔ)能容量需求信息，依托山東電力交易平臺(tái)，培育儲(chǔ)能輔助服務(wù)和容量租賃市場。
山東省能源局發(fā)布的《山東省能源發(fā)展 “十四五”規(guī)劃(征求意見稿)》指出，鼓勵(lì)新建集中式風(fēng)電、光伏項(xiàng)目按照一定比例配建或租賃儲(chǔ)能設(shè)施。支持建設(shè)運(yùn)營共享儲(chǔ)能設(shè)施，鼓勵(lì)風(fēng)電、光伏項(xiàng)目優(yōu)先租賃共享儲(chǔ)能設(shè)施。建立健全儲(chǔ)能配套政策，完善儲(chǔ)能市場化交易機(jī)制和價(jià)格形成機(jī)制，支持儲(chǔ)能設(shè)施參與輔助服務(wù)市場和電力現(xiàn)貨市場。
2021年10月，湖南省發(fā)展改革委發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)湖南省電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展的實(shí)施意見》明確了以發(fā)展電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能為重點(diǎn)，集中規(guī)劃建設(shè)一 批電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站。風(fēng)電和集中式光伏發(fā)電項(xiàng)目應(yīng)分別按照不低于裝機(jī)容量15%和5%的比例(儲(chǔ)能時(shí) 長2 h)配建儲(chǔ)能電站，對(duì)于沒有條件配建儲(chǔ)能電站的項(xiàng)目，可通過市場租賃方式按上述比例落實(shí)儲(chǔ)能容量。其中，新增項(xiàng)目在申報(bào)時(shí)應(yīng)明確配建或租 賃方案，積極推動(dòng)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目配建儲(chǔ)能電站或購買儲(chǔ)能服務(wù)。積極推動(dòng)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能合理化布局，以建設(shè)大規(guī)模集中式共享儲(chǔ)能為主，統(tǒng)籌項(xiàng)目選點(diǎn)，優(yōu)先在新能源資源富集的地區(qū)建設(shè)一批電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能項(xiàng)目。
共享儲(chǔ)能支持政策見表2。
典型地區(qū)共享儲(chǔ)能現(xiàn)狀分析
1. 青海省共享儲(chǔ)能現(xiàn)狀分析
青海省的可再生能源資源富足并大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)。青海省可再生能源裝機(jī)比例每年不斷攀升，傳統(tǒng)的單個(gè)可再生能源場站配建儲(chǔ)能面臨調(diào)峰調(diào)頻、電量平衡及安全運(yùn)行等嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
青海最早對(duì)共享儲(chǔ)能模式展開了一系列實(shí)踐探索。2020年11月，國內(nèi)第一個(gè)商業(yè)化獨(dú)立儲(chǔ)能電站——格爾木美滿閔行儲(chǔ)能電站在青海省海西州格爾木市建成并網(wǎng)運(yùn)營。該項(xiàng)目投資約1.2億元，規(guī)模為16 MW，容量64 MW·h，是由第三方獨(dú)立市場主 體投資建設(shè)并參與市場化運(yùn)營的共享儲(chǔ)能電站，第三方獨(dú)立市場主體擁有運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，儲(chǔ)能電站獲取的全部收益歸自身所有。項(xiàng)目建成后接受青海省調(diào)直 接調(diào)度，主要參與輔助調(diào)峰服務(wù)市場化交易。通過共享儲(chǔ)能創(chuàng)新商業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)能量時(shí)移，從而提高當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)新能源消納和外輸能力，有效降低周邊地區(qū)可再生能源站的棄光率。獨(dú)立儲(chǔ)能電站的運(yùn)營模式為自投資、自運(yùn)營。
2019年，青海省電網(wǎng)采用市場合約方式，對(duì)多家新能源企業(yè)進(jìn)行了共享儲(chǔ)能調(diào)峰輔助服務(wù)試點(diǎn)，該試點(diǎn)交易的市場主體有魯能海西多能互補(bǔ)電站、龍?jiān)锤駹柲竟夥娬竞蛧度A靖格爾木光伏電站。 魯能海西多能互補(bǔ)儲(chǔ)能電站為配建自用電站，在此次共享儲(chǔ)能交易中首次作為電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站納入電網(wǎng)調(diào)峰，受電網(wǎng)側(cè)統(tǒng)一調(diào)度。
試點(diǎn)成功驗(yàn)證了面向可再生能源消納的共享儲(chǔ)能輔助服務(wù)交易模式的可行性。共享儲(chǔ)能提高了光伏電站發(fā)電量的同時(shí)，也提高了對(duì)風(fēng)電和光伏發(fā)電的消納水平以及電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。青海省共享儲(chǔ)能利用區(qū)塊鏈技術(shù)，合理地建設(shè)了共享儲(chǔ)能交易平臺(tái)，整合了源-網(wǎng)-荷的儲(chǔ)能資源。以電網(wǎng)為樞紐，將電源側(cè)、用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能資源進(jìn)行了優(yōu)化配置，創(chuàng)新了儲(chǔ)能的商業(yè)運(yùn)營模式，有效激發(fā)了儲(chǔ)能電站參與調(diào)峰輔助服務(wù)的積極性，豐富了儲(chǔ)能電站的盈利模式，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)儲(chǔ)三方以至多方共贏。
2. 山東省共享儲(chǔ)能現(xiàn)狀分析
山東電網(wǎng)調(diào)峰、新能源消納嚴(yán)重不足，截至 2021年底，山東電網(wǎng)已無新項(xiàng)目消納空間，平均每天有8 h階段性棄電，電網(wǎng)安全運(yùn)行面臨較大壓力。目前，山東電網(wǎng)現(xiàn)有調(diào)整能力已發(fā)揮到極致。預(yù)計(jì) “十四五”期間,山東的新能源裝機(jī)比例還會(huì)進(jìn)一步提升。根據(jù)山東電力規(guī)劃數(shù)據(jù)，2021年系統(tǒng)調(diào)峰容量缺少約1 209萬kW。
山東模式采用單方或多方融資的形式建設(shè)共享儲(chǔ)能電站，投資方參與運(yùn)營維護(hù)，以租賃的模式給發(fā)電企業(yè)與用戶提供儲(chǔ)能服務(wù)。積極引導(dǎo)社會(huì)資本進(jìn)入儲(chǔ)能電站建設(shè)領(lǐng)域，減少儲(chǔ)能電站初始資金投入，實(shí)現(xiàn)多方合作共贏。
華電滕州集中共享式儲(chǔ)能電站是目前全國最大的集中共享式電化學(xué)調(diào)峰類儲(chǔ)能項(xiàng)目?？傮w建設(shè)規(guī)模101 MW/202 MW·h，其中包括100 MW/200 MW·h 磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，同步建設(shè)1 MW/2 MW·h 液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，設(shè)計(jì)年限25年?？蓪?shí)現(xiàn)頂峰發(fā)電、迎峰發(fā)電，能承擔(dān)負(fù)荷調(diào)整和滿足日負(fù)荷曲線陡坡部分的變化，有效平抑地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)，穩(wěn)定電網(wǎng)頻率，提高電能質(zhì)量。
三峽能源慶云獨(dú)立儲(chǔ)能電站是山東省首批儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于山東省德州市慶云縣。項(xiàng)目規(guī)劃總?cè)萘?00 M W/600 M W·h。該項(xiàng)目單次充電可儲(chǔ)存20萬kW·h的清潔電能，可實(shí)現(xiàn)新能源“錯(cuò)峰 收儲(chǔ)”和“移峰填谷”，有效提升新能源資源綜合利用率和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
山東省共享儲(chǔ)能電站見表3。
3. 新疆省共享儲(chǔ)能現(xiàn)狀分析
新疆電網(wǎng)在新能源匯集且網(wǎng)架條件較好的區(qū)域擬建設(shè)共享儲(chǔ)能電站，通過市場化手段調(diào)控模式，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站的共享。在電網(wǎng)與負(fù)荷有需求和接納空間時(shí)釋放電量，增發(fā)新能源，增加儲(chǔ)能電站的利用率，減少棄電比，同時(shí)增加電網(wǎng)的平衡能力，減少事故備用，降低共享儲(chǔ)能電站投資風(fēng)險(xiǎn)。
新疆推進(jìn)的儲(chǔ)能模式為電源側(cè)的“新能源+儲(chǔ) 能”運(yùn)營模式和“單體+共享”儲(chǔ)能模式，目前在新疆電網(wǎng)已接入發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站6座，全部在南疆地區(qū)，共計(jì)6萬kW/12.3萬kW·h，均為光伏電站內(nèi)集中布置。2021年計(jì)劃在博州、哈密、烏魯木齊、和田、阿克蘇和巴州地區(qū)投運(yùn)9座儲(chǔ)能電站，見表4。
結(jié)束語
共享儲(chǔ)能以第三方資本為主投資建設(shè)，直接接入電網(wǎng)運(yùn)行，將儲(chǔ)能容量、調(diào)節(jié)能力出售/租賃給發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和電力用戶等具有儲(chǔ)能需求的主體，或作為獨(dú)立市場主體參與輔助服務(wù)市場交易，實(shí)現(xiàn)為多場景、多主體服務(wù)和儲(chǔ)能價(jià)值共享的儲(chǔ)能運(yùn)營模式。
目前共享儲(chǔ)能是儲(chǔ)能商業(yè)模式研究的一大熱點(diǎn)，各省也正在積極探索共享儲(chǔ)能商業(yè)運(yùn)營模式，但共享儲(chǔ)能發(fā)展還面臨著以下問題亟需解決。
1）共享儲(chǔ)能的盈利模式不清晰，如何參與輔助 服務(wù)市場、現(xiàn)貨市場獲得收益?如何通過市場化的方式回收共享儲(chǔ)能電站的成本？以及電價(jià)機(jī)制對(duì)共享儲(chǔ)能盈利的影響。
2）如何對(duì)多方主體的收益進(jìn)行合理的分配？多個(gè)利益主體之間如何進(jìn)行博弈?
3）各省須出臺(tái)相關(guān)政策完善共享儲(chǔ)能發(fā)展機(jī)制。加快共享儲(chǔ)能商業(yè)模式建設(shè)，積極探索共享儲(chǔ)能參與現(xiàn)貨市場規(guī)則。
參考文獻(xiàn)
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來源：《電氣時(shí)代》2022年第6期
作者：北京和瑞儲(chǔ)能科技有限公司 張國強(qiáng) 郭文怡 楊瑞琳 王 含
