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(shí)大家都很迷茫,到底做哪些市場(chǎng)化業(yè)務(wù)?業(yè)務(wù)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(lái),我國儲能市場(chǎng)規模保持高速增長(cháng),2011~2018年年均增長(cháng)率約為50%。
從裝機規???,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(wàn)千瓦,其中,抽水蓄能裝機為2999萬(wàn)千瓦,占儲能總裝機規模的96%;電化學(xué)儲能裝機約為103萬(wàn)千瓦。從地域分布看,抽水蓄能主要分布在華東地區、南方電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區內各省份和華北地區,分別占全國抽水蓄能總規模的34%、26%和18%;電化學(xué)儲能則主要集中于新能源富集地區和負荷中心地區。
從應用場(chǎng)景看,抽水蓄能主要在電網(wǎng)側承擔調頻、事故備用、黑啟動(dòng)等任務(wù);電化學(xué)儲能則在電源側、電網(wǎng)側和用戶(hù)側都有應用。儲能的迅速發(fā)展主要受系統平衡需求、政策體系及儲能技術(shù)進(jìn)步等因素驅動(dòng)。
電力系統平衡特征發(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,大規模新能源接入后,電力系統峰谷差的持續增大使系統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增長(cháng),已有的靈活性資源已難以滿(mǎn)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,參與電力系統調控運行,支撐電力系統安全穩定運行。
技術(shù)的不斷進(jìn)步也使儲能規?;逃贸蔀榭赡?。動(dòng)力電池制造業(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(shí),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(shù)的研發(fā),以滿(mǎn)足不同應用場(chǎng)景的需求。作為電力系統的重要靈活調節資源,抽水蓄能和非抽蓄儲能技術(shù)的不同特點(diǎn)決定了各自在電力系統中不同的發(fā)展定位。
抽水蓄能的技術(shù)經(jīng)濟性相對成熟。綜合各權威研究機構的預測來(lái)看,盡管非抽蓄儲能的技術(shù)逐步成熟、成本穩步下降,但預計到2035年,其單位造價(jià)、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,建設大容量系統級儲能時(shí),仍應優(yōu)先發(fā)展抽水蓄能。
對于以電化學(xué)儲能為代表的非抽蓄儲能而言,目前其發(fā)展由市場(chǎng)驅動(dòng),更適合分散式、小規模應用。未來(lái),隨技術(shù)經(jīng)濟性更加成熟和新能源更大規模并網(wǎng),也可視需要推動(dòng)大容量系統級電化學(xué)儲能建設。在傳統的電力系統規劃中,人們主要重視電力電量平衡,對系統靈活調節能力的關(guān)注較少。在新能源大規模發(fā)展的趨勢下,靈活調節能力的提升將成為電力規劃和運行的重要內容。
從當前實(shí)踐來(lái)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(xiàn)波動(dòng)轉變——儲能在系統凈負荷高峰時(shí)段放電,低谷時(shí)刻充電;充電電量大部分來(lái)自新能源和水電,個(gè)別時(shí)段來(lái)自火電(如為應對即將到來(lái)的負荷高峰提前儲備電量)。
據相關(guān)研究計算,至2035年,儲能可增加新能源消納電量2100億千瓦時(shí)。同時(shí),儲能可降低火電裝機容量需求、提高火電利用效率。在消納同等規模新能源的條件下,如果儲能規模減少3000萬(wàn)千瓦,則火電裝機需相應提高6000萬(wàn)千瓦,利用小時(shí)數降低200~300小時(shí)。由此可見(jiàn),在電力系統中裝備儲能,可以有效提高新能源利用效率,促進(jìn)新能源對火電的清潔替代。
在電源側、電網(wǎng)側、用戶(hù)側各應用環(huán)節中,儲能發(fā)揮的功能及其對電力系統的影響各不相同。在不同場(chǎng)景中,儲能的發(fā)力重點(diǎn)應放在哪些方面?
電源側儲能主要通過(guò)與火電或新能源發(fā)電等機組出力互補,使這些電源呈現更加穩定可控的特性,從而提高電力系統的安全穩定性。從市場(chǎng)規???,聯(lián)合火電調頻的市場(chǎng)空間有限,未來(lái)電源側儲能市場(chǎng)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,相較季節性特性更為突出的風(fēng)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)展潛力。
為促進(jìn)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布局。推動(dòng)建立輔助服務(wù)市場(chǎng)和補償機制,鼓勵電源側儲能通過(guò)市場(chǎng)化手段回收投資。電網(wǎng)側儲能相比其他應用領(lǐng)域,技術(shù)標準要求更嚴,研發(fā)、并網(wǎng)和運行投入門(mén)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)側儲能對電力系統安全運行的支撐作用、實(shí)現源網(wǎng)荷儲協(xié)調發(fā)展,在規劃方面,需要加強儲能與源網(wǎng)荷協(xié)調規劃研究,根據不同地區對靈活調節資源的需求、發(fā)展定位和特點(diǎn),明確儲能發(fā)展規模和布局;在技術(shù)創(chuàng )新方面,應精準定位電力系統需求,引導儲能廠(chǎng)家的技術(shù)研發(fā)朝著(zhù)適合電力系統應用方向轉型升級;投資方面,探索多種渠道投融資方式,通過(guò)積極引入社會(huì )資本實(shí)現抽水蓄能和非抽蓄儲能的協(xié)調發(fā)展;在成本疏導方面,統籌結合儲能的公共產(chǎn)品屬性和電力市場(chǎng)建設的推進(jìn)程度,完善市場(chǎng)化成本疏導機制,實(shí)現儲能資源的優(yōu)化配置。
用戶(hù)側儲能直接面對終端用戶(hù),具有規模小、數量大、接入靈活、布局分散等特點(diǎn),利用峰谷價(jià)差等方式盈利的模式較為清晰。然而,由于峰谷電價(jià)受政策影響較大,該模式盈利的不確定性較強。結合用戶(hù)側儲能自身特點(diǎn)和商業(yè)模式來(lái)看,當前,建議通過(guò)價(jià)格信號引導用戶(hù)側儲能高效參與系統調節。用戶(hù)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(wù)、綠電交易、需求響應、能源托管、融資租賃等新型商業(yè)模式,充分挖掘數據資源價(jià)值,開(kāi)發(fā)儲能、能源大數據和金融服務(wù)等新型能源服務(wù)業(yè)務(wù)及綜合解決方案。
隨著(zhù)滿(mǎn)足電力系統應用需求的儲能技術(shù)研發(fā)的推進(jìn),以及市場(chǎng)機制的逐步完善,儲能對系統安全高質(zhì)量運行的價(jià)值將被充分激發(fā)。未來(lái),伴隨新能源的大規模發(fā)展、儲能的技術(shù)突破和成本快速下降,儲能對電力系統安全高效運行、能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新業(yè)態(tài)發(fā)展將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。