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下載手機(jī)APP 具有隨機(jī)性、動搖性和間歇性的特色，而跟著風(fēng)景在未來的大規(guī)劃高份額并網(wǎng)，怎么保障電力安穩(wěn)供應(yīng)并完成高水平消納利用，成為要害難題。
2020年10月29日，浙江長興縣，在10千伏長興雉城儲能電站內(nèi)，工作人員在蓄電池室檢測并網(wǎng)后單個蓄電池電壓。圖/新華
2020年10月29日，浙江長興縣，在10千伏長興雉城儲能電站內(nèi)，工作人員在蓄電池室檢測并網(wǎng)后單個蓄電池電壓。圖/新華
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儲能的瘋狂與窘境
本刊記者/霍思伊
發(fā)于2021.12.20總第1025期《我國新聞周刊》
在本年的“拉閘限電”中，東北的情況最為嚴(yán)重，專家以為，這與當(dāng)?shù)仫L(fēng)電占比過高有關(guān)。2021年1~7月，東北風(fēng)電發(fā)電量在全國風(fēng)電發(fā)電中的占比高達(dá)23%;2021年1~5月，東北風(fēng)電發(fā)電占工業(yè)用電量的比重則高達(dá)33.9%。一起，另一組數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，東北風(fēng)電月度發(fā)電量動搖極大，谷底時僅為峰值一半左右。2021年6月以來，受氣候因素影響，東北風(fēng)電發(fā)電量驟減。因為新動力改革過快，又缺少足夠的煤電來托底，于是只能采取最終的手法：拉閘。
根據(jù)國家規(guī)劃，預(yù)計到“十四五”末，新動力將成為各地的主力電源，可再生動力發(fā)電裝機(jī)占電力總裝機(jī)的份額將超越50%，到2030年，風(fēng)電和光伏的裝機(jī)將不低于12億千瓦。但新動力發(fā)電“靠天吃飯”，具有隨機(jī)性、動搖性和間歇性的特色，而跟著風(fēng)景在未來的大規(guī)劃高份額并網(wǎng)，怎么保障電力安穩(wěn)供應(yīng)并完成高水平消納利用，成為要害難題。
強(qiáng)配儲能“大勢所趨”
儲能，望文生義，便是在電力富余時將其存儲下來，在需求時放出，實質(zhì)是經(jīng)過充放電來完成電網(wǎng)的實時平衡，類似于一個大型“充電寶”。當(dāng)前，首要的儲能方案是選用抽水蓄能，用電低谷時經(jīng)過電力將水從下水庫抽至上水庫，用電頂峰再放水發(fā)電。在不同的儲能技能道路中，抽水蓄能的技能最老練，本錢也最低，合適大規(guī)劃開發(fā)，但因為受地輿條件的約束，無論是開發(fā)潛力，仍是添加空間，都不如這幾年漲速更快的新式電化學(xué)儲能技能。而在新動力陣營里，因為光伏對儲能的需求更高，以及考慮到本錢問題，現(xiàn)在通行的做法是光伏企業(yè)配備電化學(xué)儲能。
電化學(xué)儲能有多流行?
從一組對比激烈的數(shù)字中能夠找到答案。中關(guān)村儲能工業(yè)聯(lián)盟(CNESA)數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，到2020年底，在全球已投運(yùn)儲能的累計裝機(jī)中，盡管抽水蓄能占的份額最大，為172.5吉瓦(1吉瓦=100萬千瓦)，但增速極低，同比添加只要0.9%;而全球電化學(xué)儲能的累計裝機(jī)規(guī)劃只要14.2吉瓦，但同比添加高達(dá)49.6%。
我國是全球最大的電化學(xué)儲能商場，2020年首次次超越美國，在全球商場的占有率到達(dá)了33%。2015~2020年，我國電化學(xué)儲能裝機(jī)復(fù)合添加率超越80%，2020年電化學(xué)儲能的同比添加乃至到達(dá)了91.2%。假如說全球電化學(xué)儲能還只是在高速路上奔馳，我國的電化學(xué)儲能是在“飛”。
但就在2019年，我國電化學(xué)儲能增速還只要59.4%。2020年終究產(chǎn)生了什么?
2020年上半年的一天，山東省某光伏開發(fā)企業(yè)董事長王楊忽然被叫去參加了一個會議。會議由山東省動力局安排，國網(wǎng)山東的人也在，王楊發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)匾恍?ldquo;叫得上號”的新動力企業(yè)悉數(shù)參加。省動力局的人說，最近，山東電網(wǎng)的調(diào)峰功能現(xiàn)已急劇惡化，當(dāng)下迫切要處理的是電網(wǎng)不安穩(wěn)、不平衡的問題。
王楊一聽就理解了，這個“處理方案”便是“新動力+儲能”。果然，幾個月后，2020年6月5日，國網(wǎng)山東發(fā)布要求，2020年山東參加競價的光伏電站項目，“儲能配備規(guī)劃要按項目裝機(jī)容量的20%考慮，儲能時間2小時”。到了2021年2月，山東省動力局再度發(fā)文規(guī)則，配套份額“原則上不低于10%”，在措辭上愈加強(qiáng)硬。
實際上，此前，電網(wǎng)一般會與新動力開發(fā)商在私下里達(dá)成協(xié)議，規(guī)則配備儲能能夠優(yōu)先并網(wǎng)，這是業(yè)界不成文的常規(guī)。但從2020年下半年開端，多地的政府和省網(wǎng)公司將這一條件擺到了臺面上，紛繁在新動力競價的招標(biāo)方案中寫明配備儲能的份額。
比方，國網(wǎng)湖南2020年3月23日發(fā)布規(guī)則，要求儲能項目與省內(nèi)風(fēng)電項目同步投產(chǎn)，配備份額為20%，時長為2小時。三天今后，內(nèi)蒙古自治區(qū)動力局也在《2020年光伏發(fā)電項目競爭配備方案》中寫明：優(yōu)先支持光伏+儲能項目建造，光伏電站儲能容量不低于5%，儲能時長在1小時以上。此后，河南、山西、新疆、河北、江西等地也相繼發(fā)文。
記者統(tǒng)計各省區(qū)方針發(fā)現(xiàn)，2020年，全國先后有17個省市區(qū)出臺了相關(guān)方針，而進(jìn)入2021年以來，至今已有20個省市區(qū)提出了“風(fēng)景儲一體化”。各大央企、國企，以及部分民企紛繁布局，比方，國家動力集團(tuán)2021年新開發(fā)了五個一體化項目，華能集團(tuán)有八個新項目，其間包含位于安徽蒙城的“風(fēng)景儲一體化新動力基地”，總規(guī)劃到達(dá)2吉瓦?，F(xiàn)在，各省區(qū)的儲能配備份額基本都在5%~20%之間，一般要求儲能時長為2小時。
從各地規(guī)則來看，大部分區(qū)域新動力“強(qiáng)配”儲能措施由暗到明，到2021年成為大勢所趨。
我國新動力電力投融資聯(lián)盟秘書長彭澎對《我國新聞周刊》指出，各地一致要求“強(qiáng)配”儲能，首要是為了處理風(fēng)景難以消納的問題。
到2020年底，全國可再生動力發(fā)電裝機(jī)到達(dá)9.34億千瓦，占悉數(shù)發(fā)電裝機(jī)的42.5%，但同期，可再生動力發(fā)電量只要2.2萬億千瓦時，占悉數(shù)發(fā)電量的29.1%。“可再生動力的裝機(jī)規(guī)劃特別大，可是發(fā)電量很小。”廈門科華數(shù)能科技有限公司商場總監(jiān)陳超對《我國新聞周刊》說。
陳超指出，本年各地一再的“拉閘限電”和全國范圍內(nèi)的電力缺口，其實反映出風(fēng)景等新動力并沒有充沛承擔(dān)起在電力體系中的職責(zé)。而在“雙碳”方針下，國家提出要加速構(gòu)建以新動力為主的新式電力體系。而儲能作為一種重要的電網(wǎng)靈活性調(diào)理資源，它的開展約束著更高份額和更大規(guī)劃可再生動力的并網(wǎng)進(jìn)度。簡而言之，假如儲能“跟不上”，新動力裝機(jī)量再大，實際發(fā)電量也上不來。
再以山東為例，該省過去曾因煤炭消費(fèi)占比高、煤電裝機(jī)占比高的“兩高”問題被批評，因而近幾年活躍開展新動力。到2021年9月底，山東光伏裝機(jī)達(dá)2868萬千瓦，居全國第一，但山東電網(wǎng)的靈活性調(diào)理資源卻不足1%，遠(yuǎn)低于全國6%的平均水平。
在2021年4月舉行的第十屆儲能世界峰會暨展覽會開幕式上，國家電網(wǎng)公司總工程師陳國平強(qiáng)調(diào)，2030年我國要想完成12億千瓦的新動力裝機(jī)容量，至少需求匹配2億千瓦的儲能?，F(xiàn)在我國的抽水蓄能裝機(jī)在4000萬千瓦左右，受制于建造周期，到2030年我國抽蓄電站裝機(jī)最多只能到達(dá)1億千瓦。
“那么，剩余的1億千瓦的儲能要怎么完成?”
2021年12月13日，河北秦皇島市撫寧區(qū)，施工中的撫寧抽水蓄能電站。圖/新華
2021年12月13日，河北秦皇島市撫寧區(qū)，施工中的撫寧抽水蓄能電站。圖/新華
商業(yè)模式窘境
陳國平拋出的疑問，王楊也在考慮。他并非不知道儲能對山東的重要性，但站在企業(yè)角度，假如從儲能中“賺不來錢”，則沒有動力自動去配，而假如企業(yè)一向不配，消納問題就難以處理。他理解方針要求“強(qiáng)配”儲能背面的無奈，但問題是，也別讓咱們虧太多。”他說。
王楊為自己算了一筆賬，建一個光伏電站，比較理想的情況下，收益率“能到達(dá)10%就現(xiàn)已不錯了”，大約需求10年來回收本錢，假如再配上20%的儲能，投本錢錢會再添加10%~20%，收益率也隨之從10%降到了6%~7%。
根據(jù)山東電力工程咨詢研究院裴善鵬等人在一篇論文中的最新測算，假如建造一個500兆瓦的新動力項目，按照20%、時長2小時的儲能配比要求，直接投資將添加4億元，共添加本錢6.7億元。
2021年是“風(fēng)景平價”元年，風(fēng)景的電價補(bǔ)助年代現(xiàn)已在2020年底完畢，現(xiàn)在，風(fēng)電和光電履行的是燃煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價，相當(dāng)于要和火電在同一個起跑線上去競爭。在這樣的布景下，本來光伏企業(yè)的日子就不好過，強(qiáng)配儲能方針更是落井下石，讓他們的贏利空間進(jìn)一步緊縮。在本錢的壓力下，王楊還觀察到，近幾年新動力的項目越來越向大型的央企、國企集聚，民營光伏企業(yè)只能在“縫隙中艱難生存”。
王楊的糾結(jié)指向一個儲能行業(yè)多年的痛點(diǎn)：缺少有用的商業(yè)模式。
現(xiàn)在，光伏企業(yè)在儲能這塊的首要收入來歷是供給調(diào)峰服務(wù)。因為電力體系的特性是有必要保持實時平衡，宣布的電和運(yùn)用的電同步，所以發(fā)電機(jī)組需求不斷改變出力來適應(yīng)時刻改變的用戶負(fù)荷，這便是調(diào)峰，也便是一種短時電力調(diào)理。
儲能參加調(diào)峰的“收入”在各省雖有差異，但都在1元/kWh(千瓦時)以下，且?guī)讉€報價較高的省份還進(jìn)一步下調(diào)了價格，比方青海2020年12月將儲能調(diào)峰每度電的補(bǔ)償價格由0.7元下調(diào)至0.5元，湖南也在同期從0.5元/kWh降至0.2元/kWh。山東的儲能有償調(diào)峰報價上限只要0.4元/kWh。
華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與辦理學(xué)院教授袁家海對《我國新聞周刊》指出，按照現(xiàn)在的補(bǔ)償規(guī)范，企業(yè)沒有動力供給調(diào)峰服務(wù)，“怎么算都不合算”。因為儲能電池一度電的貯存本錢在0.5~0.6元，假如再加上它的運(yùn)轉(zhuǎn)本錢和能量損耗，本錢要到0.8~0.9元/kWh，大部分的調(diào)峰補(bǔ)償價格都比這個數(shù)字要低。“我去底層了解儲能項目運(yùn)轉(zhuǎn)的實際情況，因為缺少經(jīng)濟(jì)性，大部分儲能項目都寧可趴著曬太陽，也不愿意調(diào)用來參加調(diào)峰。”他說。
但即便補(bǔ)償規(guī)范進(jìn)步，專家指出，處理儲能商業(yè)化問題的要害，也并非如此簡單。
在我國，調(diào)峰商場歸于電力輔佐服務(wù)商場的一部分。所謂“輔佐”，是在正常電能出產(chǎn)、輸送、運(yùn)用外，為了保護(hù)電力體系安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)而供給的額定服務(wù)。我國電力輔佐服務(wù)商場的交易品種包含調(diào)峰、調(diào)頻、備用、自動發(fā)電控制(AGC)、無功調(diào)理、備用和黑發(fā)動服務(wù)等。2020年，我國已有22個省發(fā)動電力輔佐服務(wù)商場，但都在商場建造初期，首要的交易品種便是調(diào)峰，部分區(qū)域輔以調(diào)頻。
但在外國的電力輔佐服務(wù)商場中，并沒有調(diào)峰這項服務(wù)。袁家海解說說，在美國，實時電價的改變會自然而然地引導(dǎo)發(fā)電企業(yè)去自動參加調(diào)峰，讓發(fā)電體系“滑潤”出力，不需求一個額定的調(diào)峰產(chǎn)品。
因而，調(diào)峰輔佐服務(wù)是在電價還沒有徹底鋪開的我國的特色產(chǎn)品。長時間重視我國儲能商場和方針的埃信華邁高檔研究剖析師梅根·詹金斯對《我國新聞周刊》指出，我國的調(diào)峰商場是在電力現(xiàn)貨商場實施之前的一種供給平衡功能的過渡性商場結(jié)構(gòu)。
當(dāng)下，我國的電力現(xiàn)貨商場改革剛剛起步，只要廣東、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅等八個區(qū)域是試點(diǎn)，大部分省仍是以“方案電量+中長時間合同電量”為根底，實時電價沒有鋪開。在浙江和廣東，都現(xiàn)已不再有調(diào)峰商場。
在袁家?？磥恚灰獦淞⒘死暇毜碾娏ΜF(xiàn)貨商場，并且商場上有非常敏銳的價格信號時，儲能的商業(yè)模式才干走通，“比方經(jīng)過峰谷電價套利，每度電能夠有0.2~0.3元的贏利，假如再算上參加調(diào)頻等輔佐服務(wù)的收益，企業(yè)就更有動力了。”
中關(guān)村儲能工業(yè)技能聯(lián)盟常務(wù)副理事長俞振華指出，現(xiàn)在我國儲能設(shè)備的體系性本錢與收益，以及相關(guān)受益主體沒有得到詳細(xì)且清楚的評估，本錢也未疏導(dǎo)至“闖禍方”或受益主體，導(dǎo)致方針的有用性和可持續(xù)性較差。應(yīng)推進(jìn)樹立合理的本錢疏導(dǎo)機(jī)制，按照“誰收益，誰付費(fèi)”以及“誰闖禍，誰付費(fèi)”的原則。
此外，到現(xiàn)在為止，政府對儲能的補(bǔ)助僅限于少量地方層面的方針，而在國家層面一向沒有對儲能發(fā)放補(bǔ)助。梅根·詹金斯指出，從方針設(shè)置來看，國家一向強(qiáng)調(diào)要運(yùn)用“基于商場的機(jī)制”來補(bǔ)償儲能。從一開端，這就和風(fēng)景“大規(guī)劃補(bǔ)助”的方針邏輯不同。但問題在于，在缺少足夠商場環(huán)境的布景下，這種對儲能商場化的“一廂情愿”的希冀是否能夠完成?
本年7月，國家發(fā)改委、動力局兩部分聯(lián)合發(fā)文稱，探究將電網(wǎng)代替性儲能設(shè)備本錢收益納入輸配電價回收。“這意味著，國家在方針上釋放出一個信號，或許未來會把這個事鋪開。”陳超說。
“最好的年代”?
對于“方針式”上馬儲能項目，王楊說，新動力企業(yè)現(xiàn)在的心理很矛盾。一方面因為“被逼著”建，不得不建;另一方面也在想，萬一今后國家“出一個好方針”，假如現(xiàn)在不建，就失去了先機(jī)，“占坑的心理很遍及”。
專家憂慮，在這種心理下，或許會帶來整個工業(yè)的無序開展，呈現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”的現(xiàn)象，尤其在缺少規(guī)范的情況下，企業(yè)為了緊縮本錢，形成低技能水平儲能產(chǎn)品的大規(guī)劃運(yùn)用，會加劇安全風(fēng)險。
據(jù)不徹底統(tǒng)計，到2021年，近10年間，全球共產(chǎn)生32起儲能電站起火爆破事故。其間，日本1起、美國2起、比利時1起、我國3起、韓國24起。
2021年4月16日正午，北京豐臺區(qū)最大規(guī)劃的商業(yè)儲能電站在毫無預(yù)兆的情況下突發(fā)爆破，爆破當(dāng)量相當(dāng)于26千克TNT。事故形成1名值班電工遇難、2名消防員獻(xiàn)身、1名消防員受傷，直接財產(chǎn)損失到達(dá)1660.81萬元。
事發(fā)半年多今后，11月22日，北京市應(yīng)急辦理局終于公布了事故的調(diào)查結(jié)果，認(rèn)定“4·16”較大火災(zāi)是一起職責(zé)事故，起火直接原因是磷酸鐵鋰電池產(chǎn)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池?zé)崾Э亍?/span>
儲能安滿是一個體系性問題，不只和電池質(zhì)量本身有關(guān)，還觸及電池辦理體系、電纜線束、體系電氣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、預(yù)警監(jiān)控消防體系、運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境、安全辦理等多個方面。
當(dāng)下，全球進(jìn)入大規(guī)劃儲能年代。跟著儲能集成體系變得“更大”，也對其安全性提出了更高的要求。據(jù)我國動力研究會儲能專委會/中關(guān)村儲能工業(yè)技能聯(lián)盟(CNESA)全球儲能項目庫不徹底統(tǒng)計，到2020年底，全球只要9個百兆瓦級的儲能項目，但在建的百兆瓦級項目超越60個。到了2021年，這種趨勢愈加明顯，本年上半年，我國百兆瓦以上規(guī)劃的項目個數(shù)是去年同期的8.5倍;吉瓦等級項目也被列入開發(fā)日程。
在“雙碳”國家戰(zhàn)略方針驅(qū)動下，儲能作為支撐新式電力體系的重要技能和根底配備，其規(guī)劃化開展現(xiàn)已成為必然。
2021年7月15日，國家發(fā)改委、動力局正式發(fā)布《關(guān)于加速推進(jìn)新式儲能開展的指導(dǎo)定見》。這是國家在方針層面第一次清晰新式儲能的裝機(jī)方針，提出了“兩步走”戰(zhàn)略：到2025年，完成新式儲能從商業(yè)化初期向規(guī)劃化開展改變，裝機(jī)規(guī)劃達(dá)3000萬千瓦以上。到2030年，完成新式儲能全面商場化開展。新式儲能指的是抽水蓄能以外的儲能，以電化學(xué)儲能為主。
俞振華指出，3000萬千瓦的開展方針，也就意味著未來五年，新式儲能商場規(guī)劃要擴(kuò)展至現(xiàn)在水平的10倍。假如按復(fù)合添加率50%的保存估計，到2025年，儲能工業(yè)規(guī)劃將到達(dá)35吉瓦，在達(dá)觀場景70%的復(fù)合添加率下，工業(yè)規(guī)劃將躍升至55吉瓦。
看起來，電化學(xué)儲能正步入“最好的年代”。本錢現(xiàn)已蠢蠢欲動，儲能被以為是繼光伏、電動車之后的下一個萬億賽道，撒下去的資金在各地全面開花。
但專家質(zhì)疑，上馬這么多儲能，終究是否和本地的風(fēng)景規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃相適應(yīng)?
江蘇蘇源高科技有限公司綜合動力事業(yè)部高檔項目經(jīng)理楊李達(dá)指出，前幾年因為國家有補(bǔ)助，光伏和風(fēng)電裝機(jī)“大迸發(fā)”，而各地的儲能沒有及時跟上，所以頻繁呈現(xiàn)棄光棄風(fēng)。為了處理這個問題，現(xiàn)在各地要上儲能。但這些“舊賬”終究有多少?方針之外的企業(yè)自建的屋頂光伏裝機(jī)有多少?未來電網(wǎng)的規(guī)劃是怎樣的?五年之內(nèi)要擴(kuò)容多少，是一步到位仍是分期實施?
“這些因素都會影響到對儲能容量的規(guī)劃。也便是說，儲能是跟著走的，應(yīng)該從總體上更好地統(tǒng)籌規(guī)劃，而不是像現(xiàn)在這樣，比方東部某省每一個市的國資委都在建光伏電站、儲能電站。為什么?因為要完成雙碳方針，不建，電就上不了網(wǎng)。”楊李達(dá)說。
我國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會秘書長劉勇對《我國新聞周刊》建議說，每個省份現(xiàn)在都應(yīng)該考慮，結(jié)合本地的電力體系，究竟需求多少儲能容量來支撐?這些容量能夠保證多少新動力裝機(jī)?未來五年的長時間規(guī)劃是什么?
在技能上，當(dāng)下也存在很多挑戰(zhàn)。國家應(yīng)對氣候改變戰(zhàn)略研究和世界合作中心首任主任李俊峰對《我國新聞周刊》指出，儲能現(xiàn)在只能處理新動力出力的滑潤問題，也便是把電力體系里的“小毛刺”去掉，但未來，更需求處理的是“有無”問題，比方接連遇到七天陰天怎么辦?
埃信華邁清潔技能首席剖析師榮佑民博士對《我國新聞周刊》解說，在儲能的不同技能道路中，從現(xiàn)有的技能潛力剖析，因為龐大電動車終端商場的驅(qū)動，鋰電池儲能至少在未來5~10年內(nèi)將會主導(dǎo)儲能工業(yè)的開展。與之比較，抽水蓄能受地輿條件的約束太大，氫能在技能上還不老練，鈉離子電池、飛輪儲能、緊縮空氣等還在試驗階段，且這些技能的本錢現(xiàn)在遠(yuǎn)高于鋰電池。
但鋰電池最多只能做到小時級的儲能，全球的平均水平大約在4~6小時，將來或許打破8~10小時。假如再進(jìn)一步，完成以日、周和季度為單位的長時儲能，現(xiàn)在的技能瓶頸還很大，也很難預(yù)判哪一條技能道路更有期望，“或許要到幾十年之后才干看到一條相對清晰的途徑。”榮佑民說。
從長時間來看，長時儲能技能是未來開展趨勢，但還有很長的路要走。
(王楊為化名)我國新聞周刊 作者：霍思伊
標(biāo)簽：
儲能
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2020年10月29日，浙江長興縣，在10千伏長興雉城儲能電站內(nèi)，工作人員在蓄電池室檢測并網(wǎng)后單個蓄電池電壓。圖/新華
2020年10月29日，浙江長興縣，在10千伏長興雉城儲能電站內(nèi)，工作人員在蓄電池室檢測并網(wǎng)后單個蓄電池電壓。圖/新華
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儲能的瘋狂與窘境
本刊記者/霍思伊
發(fā)于2021.12.20總第1025期《我國新聞周刊》
在本年的“拉閘限電”中，東北的情況最為嚴(yán)重，專家以為，這與當(dāng)?shù)仫L(fēng)電占比過高有關(guān)。2021年1~7月，東北風(fēng)電發(fā)電量在全國風(fēng)電發(fā)電中的占比高達(dá)23%;2021年1~5月，東北風(fēng)電發(fā)電占工業(yè)用電量的比重則高達(dá)33.9%。一起，另一組數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，東北風(fēng)電月度發(fā)電量動搖極大，谷底時僅為峰值一半左右。2021年6月以來，受氣候因素影響，東北風(fēng)電發(fā)電量驟減。因為新動力改革過快，又缺少足夠的煤電來托底，于是只能采取最終的手法：拉閘。
根據(jù)國家規(guī)劃，預(yù)計到“十四五”末，新動力將成為各地的主力電源，可再生動力發(fā)電裝機(jī)占電力總裝機(jī)的份額將超越50%，到2030年，風(fēng)電和光伏的裝機(jī)將不低于12億千瓦。但新動力發(fā)電“靠天吃飯”，具有隨機(jī)性、動搖性和間歇性的特色，而跟著風(fēng)景在未來的大規(guī)劃高份額并網(wǎng)，怎么保障電力安穩(wěn)供應(yīng)并完成高水平消納利用，成為要害難題。
強(qiáng)配儲能“大勢所趨”
儲能，望文生義，便是在電力富余時將其存儲下來，在需求時放出，實質(zhì)是經(jīng)過充放電來完成電網(wǎng)的實時平衡，類似于一個大型“充電寶”。當(dāng)前，首要的儲能方案是選用抽水蓄能，用電低谷時經(jīng)過電力將水從下水庫抽至上水庫，用電頂峰再放水發(fā)電。在不同的儲能技能道路中，抽水蓄能的技能最老練，本錢也最低，合適大規(guī)劃開發(fā)，但因為受地輿條件的約束，無論是開發(fā)潛力，仍是添加空間，都不如這幾年漲速更快的新式電化學(xué)儲能技能。而在新動力陣營里，因為光伏對儲能的需求更高，以及考慮到本錢問題，現(xiàn)在通行的做法是光伏企業(yè)配備電化學(xué)儲能。
電化學(xué)儲能有多流行?
從一組對比激烈的數(shù)字中能夠找到答案。中關(guān)村儲能工業(yè)聯(lián)盟(CNESA)數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，到2020年底，在全球已投運(yùn)儲能的累計裝機(jī)中，盡管抽水蓄能占的份額最大，為172.5吉瓦(1吉瓦=100萬千瓦)，但增速極低，同比添加只要0.9%;而全球電化學(xué)儲能的累計裝機(jī)規(guī)劃只要14.2吉瓦，但同比添加高達(dá)49.6%。
我國是全球最大的電化學(xué)儲能商場，2020年首次次超越美國，在全球商場的占有率到達(dá)了33%。2015~2020年，我國電化學(xué)儲能裝機(jī)復(fù)合添加率超越80%，2020年電化學(xué)儲能的同比添加乃至到達(dá)了91.2%。假如說全球電化學(xué)儲能還只是在高速路上奔馳，我國的電化學(xué)儲能是在“飛”。
但就在2019年，我國電化學(xué)儲能增速還只要59.4%。2020年終究產(chǎn)生了什么?
2020年上半年的一天，山東省某光伏開發(fā)企業(yè)董事長王楊忽然被叫去參加了一個會議。會議由山東省動力局安排，國網(wǎng)山東的人也在，王楊發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)匾恍?ldquo;叫得上號”的新動力企業(yè)悉數(shù)參加。省動力局的人說，最近，山東電網(wǎng)的調(diào)峰功能現(xiàn)已急劇惡化，當(dāng)下迫切要處理的是電網(wǎng)不安穩(wěn)、不平衡的問題。
王楊一聽就理解了，這個“處理方案”便是“新動力+儲能”。果然，幾個月后，2020年6月5日，國網(wǎng)山東發(fā)布要求，2020年山東參加競價的光伏電站項目，“儲能配備規(guī)劃要按項目裝機(jī)容量的20%考慮，儲能時間2小時”。到了2021年2月，山東省動力局再度發(fā)文規(guī)則，配套份額“原則上不低于10%”，在措辭上愈加強(qiáng)硬。
實際上，此前，電網(wǎng)一般會與新動力開發(fā)商在私下里達(dá)成協(xié)議，規(guī)則配備儲能能夠優(yōu)先并網(wǎng)，這是業(yè)界不成文的常規(guī)。但從2020年下半年開端，多地的政府和省網(wǎng)公司將這一條件擺到了臺面上，紛繁在新動力競價的招標(biāo)方案中寫明配備儲能的份額。
比方，國網(wǎng)湖南2020年3月23日發(fā)布規(guī)則，要求儲能項目與省內(nèi)風(fēng)電項目同步投產(chǎn)，配備份額為20%，時長為2小時。三天今后，內(nèi)蒙古自治區(qū)動力局也在《2020年光伏發(fā)電項目競爭配備方案》中寫明：優(yōu)先支持光伏+儲能項目建造，光伏電站儲能容量不低于5%，儲能時長在1小時以上。此后，河南、山西、新疆、河北、江西等地也相繼發(fā)文。
記者統(tǒng)計各省區(qū)方針發(fā)現(xiàn)，2020年，全國先后有17個省市區(qū)出臺了相關(guān)方針，而進(jìn)入2021年以來，至今已有20個省市區(qū)提出了“風(fēng)景儲一體化”。各大央企、國企，以及部分民企紛繁布局，比方，國家動力集團(tuán)2021年新開發(fā)了五個一體化項目，華能集團(tuán)有八個新項目，其間包含位于安徽蒙城的“風(fēng)景儲一體化新動力基地”，總規(guī)劃到達(dá)2吉瓦?，F(xiàn)在，各省區(qū)的儲能配備份額基本都在5%~20%之間，一般要求儲能時長為2小時。
從各地規(guī)則來看，大部分區(qū)域新動力“強(qiáng)配”儲能措施由暗到明，到2021年成為大勢所趨。
我國新動力電力投融資聯(lián)盟秘書長彭澎對《我國新聞周刊》指出，各地一致要求“強(qiáng)配”儲能，首要是為了處理風(fēng)景難以消納的問題。
到2020年底，全國可再生動力發(fā)電裝機(jī)到達(dá)9.34億千瓦，占悉數(shù)發(fā)電裝機(jī)的42.5%，但同期，可再生動力發(fā)電量只要2.2萬億千瓦時，占悉數(shù)發(fā)電量的29.1%。“可再生動力的裝機(jī)規(guī)劃特別大，可是發(fā)電量很小。”廈門科華數(shù)能科技有限公司商場總監(jiān)陳超對《我國新聞周刊》說。
陳超指出，本年各地一再的“拉閘限電”和全國范圍內(nèi)的電力缺口，其實反映出風(fēng)景等新動力并沒有充沛承擔(dān)起在電力體系中的職責(zé)。而在“雙碳”方針下，國家提出要加速構(gòu)建以新動力為主的新式電力體系。而儲能作為一種重要的電網(wǎng)靈活性調(diào)理資源，它的開展約束著更高份額和更大規(guī)劃可再生動力的并網(wǎng)進(jìn)度。簡而言之，假如儲能“跟不上”，新動力裝機(jī)量再大，實際發(fā)電量也上不來。
再以山東為例，該省過去曾因煤炭消費(fèi)占比高、煤電裝機(jī)占比高的“兩高”問題被批評，因而近幾年活躍開展新動力。到2021年9月底，山東光伏裝機(jī)達(dá)2868萬千瓦，居全國第一，但山東電網(wǎng)的靈活性調(diào)理資源卻不足1%，遠(yuǎn)低于全國6%的平均水平。
在2021年4月舉行的第十屆儲能世界峰會暨展覽會開幕式上，國家電網(wǎng)公司總工程師陳國平強(qiáng)調(diào)，2030年我國要想完成12億千瓦的新動力裝機(jī)容量，至少需求匹配2億千瓦的儲能?，F(xiàn)在我國的抽水蓄能裝機(jī)在4000萬千瓦左右，受制于建造周期，到2030年我國抽蓄電站裝機(jī)最多只能到達(dá)1億千瓦。
“那么，剩余的1億千瓦的儲能要怎么完成?”
2021年12月13日，河北秦皇島市撫寧區(qū)，施工中的撫寧抽水蓄能電站。圖/新華
2021年12月13日，河北秦皇島市撫寧區(qū)，施工中的撫寧抽水蓄能電站。圖/新華
商業(yè)模式窘境
陳國平拋出的疑問，王楊也在考慮。他并非不知道儲能對山東的重要性，但站在企業(yè)角度，假如從儲能中“賺不來錢”，則沒有動力自動去配，而假如企業(yè)一向不配，消納問題就難以處理。他理解方針要求“強(qiáng)配”儲能背面的無奈，但問題是，也別讓咱們虧太多。”他說。
王楊為自己算了一筆賬，建一個光伏電站，比較理想的情況下，收益率“能到達(dá)10%就現(xiàn)已不錯了”，大約需求10年來回收本錢，假如再配上20%的儲能，投本錢錢會再添加10%~20%，收益率也隨之從10%降到了6%~7%。
根據(jù)山東電力工程咨詢研究院裴善鵬等人在一篇論文中的最新測算，假如建造一個500兆瓦的新動力項目，按照20%、時長2小時的儲能配比要求，直接投資將添加4億元，共添加本錢6.7億元。
2021年是“風(fēng)景平價”元年，風(fēng)景的電價補(bǔ)助年代現(xiàn)已在2020年底完畢，現(xiàn)在，風(fēng)電和光電履行的是燃煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價，相當(dāng)于要和火電在同一個起跑線上去競爭。在這樣的布景下，本來光伏企業(yè)的日子就不好過，強(qiáng)配儲能方針更是落井下石，讓他們的贏利空間進(jìn)一步緊縮。在本錢的壓力下，王楊還觀察到，近幾年新動力的項目越來越向大型的央企、國企集聚，民營光伏企業(yè)只能在“縫隙中艱難生存”。
王楊的糾結(jié)指向一個儲能行業(yè)多年的痛點(diǎn)：缺少有用的商業(yè)模式。
現(xiàn)在，光伏企業(yè)在儲能這塊的首要收入來歷是供給調(diào)峰服務(wù)。因為電力體系的特性是有必要保持實時平衡，宣布的電和運(yùn)用的電同步，所以發(fā)電機(jī)組需求不斷改變出力來適應(yīng)時刻改變的用戶負(fù)荷，這便是調(diào)峰，也便是一種短時電力調(diào)理。
儲能參加調(diào)峰的“收入”在各省雖有差異，但都在1元/kWh(千瓦時)以下，且?guī)讉€報價較高的省份還進(jìn)一步下調(diào)了價格，比方青海2020年12月將儲能調(diào)峰每度電的補(bǔ)償價格由0.7元下調(diào)至0.5元，湖南也在同期從0.5元/kWh降至0.2元/kWh。山東的儲能有償調(diào)峰報價上限只要0.4元/kWh。
華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與辦理學(xué)院教授袁家海對《我國新聞周刊》指出，按照現(xiàn)在的補(bǔ)償規(guī)范，企業(yè)沒有動力供給調(diào)峰服務(wù)，“怎么算都不合算”。因為儲能電池一度電的貯存本錢在0.5~0.6元，假如再加上它的運(yùn)轉(zhuǎn)本錢和能量損耗，本錢要到0.8~0.9元/kWh，大部分的調(diào)峰補(bǔ)償價格都比這個數(shù)字要低。“我去底層了解儲能項目運(yùn)轉(zhuǎn)的實際情況，因為缺少經(jīng)濟(jì)性，大部分儲能項目都寧可趴著曬太陽，也不愿意調(diào)用來參加調(diào)峰。”他說。
但即便補(bǔ)償規(guī)范進(jìn)步，專家指出，處理儲能商業(yè)化問題的要害，也并非如此簡單。
在我國，調(diào)峰商場歸于電力輔佐服務(wù)商場的一部分。所謂“輔佐”，是在正常電能出產(chǎn)、輸送、運(yùn)用外，為了保護(hù)電力體系安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)而供給的額定服務(wù)。我國電力輔佐服務(wù)商場的交易品種包含調(diào)峰、調(diào)頻、備用、自動發(fā)電控制(AGC)、無功調(diào)理、備用和黑發(fā)動服務(wù)等。2020年，我國已有22個省發(fā)動電力輔佐服務(wù)商場，但都在商場建造初期，首要的交易品種便是調(diào)峰，部分區(qū)域輔以調(diào)頻。
但在外國的電力輔佐服務(wù)商場中，并沒有調(diào)峰這項服務(wù)。袁家海解說說，在美國，實時電價的改變會自然而然地引導(dǎo)發(fā)電企業(yè)去自動參加調(diào)峰，讓發(fā)電體系“滑潤”出力，不需求一個額定的調(diào)峰產(chǎn)品。
因而，調(diào)峰輔佐服務(wù)是在電價還沒有徹底鋪開的我國的特色產(chǎn)品。長時間重視我國儲能商場和方針的埃信華邁高檔研究剖析師梅根·詹金斯對《我國新聞周刊》指出，我國的調(diào)峰商場是在電力現(xiàn)貨商場實施之前的一種供給平衡功能的過渡性商場結(jié)構(gòu)。
當(dāng)下，我國的電力現(xiàn)貨商場改革剛剛起步，只要廣東、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅等八個區(qū)域是試點(diǎn)，大部分省仍是以“方案電量+中長時間合同電量”為根底，實時電價沒有鋪開。在浙江和廣東，都現(xiàn)已不再有調(diào)峰商場。
在袁家?？磥恚灰獦淞⒘死暇毜碾娏ΜF(xiàn)貨商場，并且商場上有非常敏銳的價格信號時，儲能的商業(yè)模式才干走通，“比方經(jīng)過峰谷電價套利，每度電能夠有0.2~0.3元的贏利，假如再算上參加調(diào)頻等輔佐服務(wù)的收益，企業(yè)就更有動力了。”
中關(guān)村儲能工業(yè)技能聯(lián)盟常務(wù)副理事長俞振華指出，現(xiàn)在我國儲能設(shè)備的體系性本錢與收益，以及相關(guān)受益主體沒有得到詳細(xì)且清楚的評估，本錢也未疏導(dǎo)至“闖禍方”或受益主體，導(dǎo)致方針的有用性和可持續(xù)性較差。應(yīng)推進(jìn)樹立合理的本錢疏導(dǎo)機(jī)制，按照“誰收益，誰付費(fèi)”以及“誰闖禍，誰付費(fèi)”的原則。
此外，到現(xiàn)在為止，政府對儲能的補(bǔ)助僅限于少量地方層面的方針，而在國家層面一向沒有對儲能發(fā)放補(bǔ)助。梅根·詹金斯指出，從方針設(shè)置來看，國家一向強(qiáng)調(diào)要運(yùn)用“基于商場的機(jī)制”來補(bǔ)償儲能。從一開端，這就和風(fēng)景“大規(guī)劃補(bǔ)助”的方針邏輯不同。但問題在于，在缺少足夠商場環(huán)境的布景下，這種對儲能商場化的“一廂情愿”的希冀是否能夠完成?
本年7月，國家發(fā)改委、動力局兩部分聯(lián)合發(fā)文稱，探究將電網(wǎng)代替性儲能設(shè)備本錢收益納入輸配電價回收。“這意味著，國家在方針上釋放出一個信號，或許未來會把這個事鋪開。”陳超說。
“最好的年代”?
對于“方針式”上馬儲能項目，王楊說，新動力企業(yè)現(xiàn)在的心理很矛盾。一方面因為“被逼著”建，不得不建;另一方面也在想，萬一今后國家“出一個好方針”，假如現(xiàn)在不建，就失去了先機(jī)，“占坑的心理很遍及”。
專家憂慮，在這種心理下，或許會帶來整個工業(yè)的無序開展，呈現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”的現(xiàn)象，尤其在缺少規(guī)范的情況下，企業(yè)為了緊縮本錢，形成低技能水平儲能產(chǎn)品的大規(guī)劃運(yùn)用，會加劇安全風(fēng)險。
據(jù)不徹底統(tǒng)計，到2021年，近10年間，全球共產(chǎn)生32起儲能電站起火爆破事故。其間，日本1起、美國2起、比利時1起、我國3起、韓國24起。
2021年4月16日正午，北京豐臺區(qū)最大規(guī)劃的商業(yè)儲能電站在毫無預(yù)兆的情況下突發(fā)爆破，爆破當(dāng)量相當(dāng)于26千克TNT。事故形成1名值班電工遇難、2名消防員獻(xiàn)身、1名消防員受傷，直接財產(chǎn)損失到達(dá)1660.81萬元。
事發(fā)半年多今后，11月22日，北京市應(yīng)急辦理局終于公布了事故的調(diào)查結(jié)果，認(rèn)定“4·16”較大火災(zāi)是一起職責(zé)事故，起火直接原因是磷酸鐵鋰電池產(chǎn)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池?zé)崾Э亍?/span>
儲能安滿是一個體系性問題，不只和電池質(zhì)量本身有關(guān)，還觸及電池辦理體系、電纜線束、體系電氣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、預(yù)警監(jiān)控消防體系、運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境、安全辦理等多個方面。
當(dāng)下，全球進(jìn)入大規(guī)劃儲能年代。跟著儲能集成體系變得“更大”，也對其安全性提出了更高的要求。據(jù)我國動力研究會儲能專委會/中關(guān)村儲能工業(yè)技能聯(lián)盟(CNESA)全球儲能項目庫不徹底統(tǒng)計，到2020年底，全球只要9個百兆瓦級的儲能項目，但在建的百兆瓦級項目超越60個。到了2021年，這種趨勢愈加明顯，本年上半年，我國百兆瓦以上規(guī)劃的項目個數(shù)是去年同期的8.5倍;吉瓦等級項目也被列入開發(fā)日程。
在“雙碳”國家戰(zhàn)略方針驅(qū)動下，儲能作為支撐新式電力體系的重要技能和根底配備，其規(guī)劃化開展現(xiàn)已成為必然。
2021年7月15日，國家發(fā)改委、動力局正式發(fā)布《關(guān)于加速推進(jìn)新式儲能開展的指導(dǎo)定見》。這是國家在方針層面第一次清晰新式儲能的裝機(jī)方針，提出了“兩步走”戰(zhàn)略：到2025年，完成新式儲能從商業(yè)化初期向規(guī)劃化開展改變，裝機(jī)規(guī)劃達(dá)3000萬千瓦以上。到2030年，完成新式儲能全面商場化開展。新式儲能指的是抽水蓄能以外的儲能，以電化學(xué)儲能為主。
俞振華指出，3000萬千瓦的開展方針，也就意味著未來五年，新式儲能商場規(guī)劃要擴(kuò)展至現(xiàn)在水平的10倍。假如按復(fù)合添加率50%的保存估計，到2025年，儲能工業(yè)規(guī)劃將到達(dá)35吉瓦，在達(dá)觀場景70%的復(fù)合添加率下，工業(yè)規(guī)劃將躍升至55吉瓦。
看起來，電化學(xué)儲能正步入“最好的年代”。本錢現(xiàn)已蠢蠢欲動，儲能被以為是繼光伏、電動車之后的下一個萬億賽道，撒下去的資金在各地全面開花。
但專家質(zhì)疑，上馬這么多儲能，終究是否和本地的風(fēng)景規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃相適應(yīng)?
江蘇蘇源高科技有限公司綜合動力事業(yè)部高檔項目經(jīng)理楊李達(dá)指出，前幾年因為國家有補(bǔ)助，光伏和風(fēng)電裝機(jī)“大迸發(fā)”，而各地的儲能沒有及時跟上，所以頻繁呈現(xiàn)棄光棄風(fēng)。為了處理這個問題，現(xiàn)在各地要上儲能。但這些“舊賬”終究有多少?方針之外的企業(yè)自建的屋頂光伏裝機(jī)有多少?未來電網(wǎng)的規(guī)劃是怎樣的?五年之內(nèi)要擴(kuò)容多少，是一步到位仍是分期實施?
“這些因素都會影響到對儲能容量的規(guī)劃。也便是說，儲能是跟著走的，應(yīng)該從總體上更好地統(tǒng)籌規(guī)劃，而不是像現(xiàn)在這樣，比方東部某省每一個市的國資委都在建光伏電站、儲能電站。為什么?因為要完成雙碳方針，不建，電就上不了網(wǎng)。”楊李達(dá)說。
我國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會秘書長劉勇對《我國新聞周刊》建議說，每個省份現(xiàn)在都應(yīng)該考慮，結(jié)合本地的電力體系，究竟需求多少儲能容量來支撐?這些容量能夠保證多少新動力裝機(jī)?未來五年的長時間規(guī)劃是什么?
在技能上，當(dāng)下也存在很多挑戰(zhàn)。國家應(yīng)對氣候改變戰(zhàn)略研究和世界合作中心首任主任李俊峰對《我國新聞周刊》指出，儲能現(xiàn)在只能處理新動力出力的滑潤問題，也便是把電力體系里的“小毛刺”去掉，但未來，更需求處理的是“有無”問題，比方接連遇到七天陰天怎么辦?
埃信華邁清潔技能首席剖析師榮佑民博士對《我國新聞周刊》解說，在儲能的不同技能道路中，從現(xiàn)有的技能潛力剖析，因為龐大電動車終端商場的驅(qū)動，鋰電池儲能至少在未來5~10年內(nèi)將會主導(dǎo)儲能工業(yè)的開展。與之比較，抽水蓄能受地輿條件的約束太大，氫能在技能上還不老練，鈉離子電池、飛輪儲能、緊縮空氣等還在試驗階段，且這些技能的本錢現(xiàn)在遠(yuǎn)高于鋰電池。
但鋰電池最多只能做到小時級的儲能，全球的平均水平大約在4~6小時，將來或許打破8~10小時。假如再進(jìn)一步，完成以日、周和季度為單位的長時儲能，現(xiàn)在的技能瓶頸還很大，也很難預(yù)判哪一條技能道路更有期望，“或許要到幾十年之后才干看到一條相對清晰的途徑。”榮佑民說。
從長時間來看，長時儲能技能是未來開展趨勢，但還有很長的路要走。
(王楊為化名)我國新聞周刊 作者：霍思伊
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儲能
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