最近和電網(wǎng)企業(yè)的朋友交流比較多,最大的感受是:其實大家都很迷茫,到底做哪些市場化業(yè)務?業(yè)務的商業(yè)模式是什么?企業(yè)的定位是什么?需要培育什么樣的核心競爭力?近年來,我國儲能市場規(guī)模保持高速增長,2011~2018年年均增長率約為50%。
從裝機規(guī)???,目前我國儲能仍以抽水蓄能為主。截至2018年年底,我國投運的儲能項目累計裝機約3120萬千瓦,其中,抽水蓄能裝機為2999萬千瓦,占儲能總裝機規(guī)模的96%;電化學儲能裝機約為103萬千瓦。從地域分布看,抽水蓄能主要分布在華東地區(qū)、南方電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)內各省份和華北地區(qū),分別占全國抽水蓄能總規(guī)模的34%、26%和18%;電化學儲能則主要集中于新能源富集地區(qū)和負荷中心地區(qū)。
從應用場景看,抽水蓄能主要在電網(wǎng)側承擔調頻、事故備用、黑啟動等任務;電化學儲能則在電源側、電網(wǎng)側和用戶側都有應用。儲能的迅速發(fā)展主要受系統(tǒng)平衡需求、政策體系及儲能技術進步等因素驅動。
電力系統(tǒng)平衡特征發(fā)生新變化,靈活性資源需求為儲能發(fā)展提供了新契機。從電源側看,大規(guī)模新能源接入后,電力系統(tǒng)峰谷差的持續(xù)增大使系統(tǒng)平衡對靈活性資源的需求增加。從需求側看,夏季用電高峰期負荷需求持續(xù)增長,已有的靈活性資源已難以滿足電網(wǎng)靈活運行的潛在需求。這都需要儲能作為靈活性資源的有益補充,參與電力系統(tǒng)調控運行,支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
技術的不斷進步也使儲能規(guī)?;逃贸蔀榭赡堋恿﹄姵刂圃鞓I(yè)研發(fā)水平的提升及產(chǎn)能的擴大使儲能產(chǎn)業(yè)從中受益。同時,各方研究機構正致力于海水蓄能、新型液流電池、有機鈉離子電池等新型儲能技術的研發(fā),以滿足不同應用場景的需求。作為電力系統(tǒng)的重要靈活調節(jié)資源,抽水蓄能和非抽蓄儲能技術的不同特點決定了各自在電力系統(tǒng)中不同的發(fā)展定位。
抽水蓄能的技術經(jīng)濟性相對成熟。綜合各權威研究機構的預測來看,盡管非抽蓄儲能的技術逐步成熟、成本穩(wěn)步下降,但預計到2035年,其單位造價、壽命和安全性等指標仍弱于抽水蓄能。因此,從經(jīng)濟性判斷,建設大容量系統(tǒng)級儲能時,仍應優(yōu)先發(fā)展抽水蓄能。
對于以電化學儲能為代表的非抽蓄儲能而言,目前其發(fā)展由市場驅動,更適合分散式、小規(guī)模應用。未來,隨技術經(jīng)濟性更加成熟和新能源更大規(guī)模并網(wǎng),也可視需要推動大容量系統(tǒng)級電化學儲能建設。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)規(guī)劃中,人們主要重視電力電量平衡,對系統(tǒng)靈活調節(jié)能力的關注較少。在新能源大規(guī)模發(fā)展的趨勢下,靈活調節(jié)能力的提升將成為電力規(guī)劃和運行的重要內容。
從當前實踐來看,儲能的運行方式以配合負荷或配合新能源運行為主。為充分發(fā)揮靈活調節(jié)作用,儲能將由單純跟隨負荷或新能源運行向跟隨凈負荷曲線波動轉變——儲能在系統(tǒng)凈負荷高峰時段放電,低谷時刻充電;充電電量大部分來自新能源和水電,個別時段來自火電(如為應對即將到來的負荷高峰提前儲備電量)。
據(jù)相關研究計算,至2035年,儲能可增加新能源消納電量2100億千瓦時。同時,儲能可降低火電裝機容量需求、提高火電利用效率。在消納同等規(guī)模新能源的條件下,如果儲能規(guī)模減少3000萬千瓦,則火電裝機需相應提高6000萬千瓦,利用小時數(shù)降低200~300小時。由此可見,在電力系統(tǒng)中裝備儲能,可以有效提高新能源利用效率,促進新能源對火電的清潔替代。
在電源側、電網(wǎng)側、用戶側各應用環(huán)節(jié)中,儲能發(fā)揮的功能及其對電力系統(tǒng)的影響各不相同。在不同場景中,儲能的發(fā)力重點應放在哪些方面?
電源側儲能主要通過與火電或新能源發(fā)電等機組出力互補,使這些電源呈現(xiàn)更加穩(wěn)定可控的特性,從而提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。從市場規(guī)???,聯(lián)合火電調頻的市場空間有限,未來電源側儲能市場空間主要集中在配合新能源消納部分。由于光伏發(fā)電晝夜特性明顯,相較季節(jié)性特性更為突出的風電而言,光伏發(fā)電配置儲能設施的經(jīng)濟性更佳。因此,“光伏+儲能”更具備發(fā)展?jié)摿Α?/p>
為促進新能源和儲能協(xié)調發(fā)展,調度機構可加強對新能源電站出力外特性的考核;電網(wǎng)企業(yè)、政府可為加裝儲能的新能源電站爭取傾斜政策,引導電源側儲能向新能源富集地區(qū)布局。推動建立輔助服務市場和補償機制,鼓勵電源側儲能通過市場化手段回收投資。電網(wǎng)側儲能相比其他應用領域,技術標準要求更嚴,研發(fā)、并網(wǎng)和運行投入門檻高,其集中調控模式更利于發(fā)揮源網(wǎng)荷儲的協(xié)調作用和對大電網(wǎng)的緊急支撐作用。
為有效發(fā)揮電網(wǎng)側儲能對電力系統(tǒng)安全運行的支撐作用、實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)調發(fā)展,在規(guī)劃方面,需要加強儲能與源網(wǎng)荷協(xié)調規(guī)劃研究,根據(jù)不同地區(qū)對靈活調節(jié)資源的需求、發(fā)展定位和特點,明確儲能發(fā)展規(guī)模和布局;在技術創(chuàng)新方面,應精準定位電力系統(tǒng)需求,引導儲能廠家的技術研發(fā)朝著適合電力系統(tǒng)應用方向轉型升級;投資方面,探索多種渠道投融資方式,通過積極引入社會資本實現(xiàn)抽水蓄能和非抽蓄儲能的協(xié)調發(fā)展;在成本疏導方面,統(tǒng)籌結合儲能的公共產(chǎn)品屬性和電力市場建設的推進程度,完善市場化成本疏導機制,實現(xiàn)儲能資源的優(yōu)化配置。
用戶側儲能直接面對終端用戶,具有規(guī)模小、數(shù)量大、接入靈活、布局分散等特點,利用峰谷價差等方式盈利的模式較為清晰。然而,由于峰谷電價受政策影響較大,該模式盈利的不確定性較強。結合用戶側儲能自身特點和商業(yè)模式來看,當前,建議通過價格信號引導用戶側儲能高效參與系統(tǒng)調節(jié)。用戶側儲能的“互聯(lián)網(wǎng)+”特征和共享潛力強,可考慮積極探索綜合能源服務、綠電交易、需求響應、能源托管、融資租賃等新型商業(yè)模式,充分挖掘數(shù)據(jù)資源價值,開發(fā)儲能、能源大數(shù)據(jù)和金融服務等新型能源服務業(yè)務及綜合解決方案。
隨著滿足電力系統(tǒng)應用需求的儲能技術研發(fā)的推進,以及市場機制的逐步完善,儲能對系統(tǒng)安全高質量運行的價值將被充分激發(fā)。未來,伴隨新能源的大規(guī)模發(fā)展、儲能的技術突破和成本快速下降,儲能對電力系統(tǒng)安全高效運行、能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新業(yè)態(tài)發(fā)展將發(fā)揮越來越重要的作用。