為推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和工作,我國(guó)南方區(qū)域加快新能源建設(shè)!赌戏诫娋W(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2021—2030年)白皮書》提出,到2025年,將推動(dòng)廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區(qū)新能源新增裝機(jī)1億千瓦,累計(jì)達(dá)到1.5億千瓦。新能源具有顯著隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn),其可靠供電與安全穩(wěn)定需要靈活調(diào)節(jié)資源
為推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和工作,我國(guó)南方區(qū)域加快新能源建設(shè)。《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2021—2030年)白皮書》提出,到2025年,將推動(dòng)廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區(qū)新能源新增裝機(jī)1億千瓦,累計(jì)達(dá)到1.5億千瓦。新能源具有顯著隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn),其可靠供電與安全穩(wěn)定需要靈活調(diào)節(jié)資源支撐。
大力推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展是提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全性的重要保障,是支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要舉措。尤其是鋰離子電池、液流電池等新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展迎來(lái)機(jī)遇,市場(chǎng)前景廣闊。
新型儲(chǔ)能配置應(yīng)用情況
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2022年6月底,南方五省區(qū)新型儲(chǔ)能裝機(jī)為887.9兆瓦,其中廣東省占總裝機(jī)的92%。從應(yīng)用領(lǐng)域看,電源側(cè)裝機(jī)最大,為484.5兆瓦,占總裝機(jī)的55%;從技術(shù)類型看,鋰離子電池裝機(jī)為854.1兆瓦,占總裝機(jī)的96%。
商業(yè)模式方面,電源側(cè)儲(chǔ)能主要以火儲(chǔ)聯(lián)調(diào)參與輔助服務(wù)市場(chǎng)為主。由于輔助服務(wù)市場(chǎng)屬于發(fā)電企業(yè)的零和游戲,輔助服務(wù)成本尚未傳導(dǎo)至用戶側(cè),總體補(bǔ)償金額較少,火儲(chǔ)聯(lián)調(diào)項(xiàng)目受輔助服務(wù)市場(chǎng)容量和政策調(diào)整影響較大,率先進(jìn)入調(diào)頻市場(chǎng)的火儲(chǔ)聯(lián)調(diào)項(xiàng)目收益可觀。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能以示范為主,尚無(wú)投資回報(bào)模式。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局2019年5月印發(fā)的《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》,電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施的成本費(fèi)用不計(jì)入輸配電定價(jià)成本,暫無(wú)法通過輸配電價(jià)疏導(dǎo),未能形成有效的投資回報(bào)模式。用戶側(cè)儲(chǔ)能主要通過峰谷差價(jià)套利獲益。用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目目前主要采用合同能源管理合作模式,由用戶提供項(xiàng)目場(chǎng)地,第三方主體負(fù)責(zé)提供項(xiàng)目投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)一攬子服務(wù),分享運(yùn)營(yíng)管理中的峰谷電價(jià)差套利獲得收益。
新型儲(chǔ)能發(fā)展存在的問題
雖然新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展快速,但面對(duì)新型電力系統(tǒng)的規(guī);瘧(yīng)用需求,仍存在以下問題:
1.安全問題制約電化學(xué)儲(chǔ)能規(guī);l(fā)展
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全世界范圍內(nèi)鋰電池儲(chǔ)能火災(zāi)安全事故超過了50余起,造成了重大的人身、財(cái)產(chǎn)損失,嚴(yán)重阻礙了電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)的健康發(fā)展。首先,電池儲(chǔ)能火災(zāi)存在易復(fù)燃、易爆炸的特點(diǎn),缺乏針對(duì)性的滅火劑及滅火裝備;其次,傳統(tǒng)滅火與應(yīng)急處置技術(shù)的有效性不足,難以有效撲救電池儲(chǔ)能火災(zāi);最后,安全標(biāo)準(zhǔn)制定滯后,儲(chǔ)能安全設(shè)計(jì)、運(yùn)維、評(píng)價(jià)、處置缺乏依據(jù)。
2.新型儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性還需進(jìn)一步提高
近五年,我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能總體規(guī)模增長(zhǎng)較快,電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量占儲(chǔ)能總?cè)萘勘壤咏?0%,但與傳統(tǒng)抽水蓄能相比,仍存在儲(chǔ)存電量低、壽命短、造價(jià)高、安全性低等不足。抽水蓄能平均儲(chǔ)能時(shí)間為8小時(shí),投運(yùn)30年仍可滿負(fù)荷運(yùn)行(設(shè)計(jì)壽命在30—50年之間),而應(yīng)用較為成熟的鋰離子電池設(shè)計(jì)壽命通常只有8—10年(循環(huán)次數(shù)約2000至10000次),且其可用容量會(huì)不斷衰減。據(jù)測(cè)算,電網(wǎng)側(cè)的電化學(xué)儲(chǔ)能電站全壽命周期度電成本約為0.6—0.8元/千瓦時(shí),抽水蓄能全壽命周期度電成本僅為0.15—0.3元/千瓦時(shí),兩者在成本上依然存在很大差距。
3.新型儲(chǔ)能投資回報(bào)機(jī)制尚需完善
新型儲(chǔ)能成本回收機(jī)制還不夠完善,獲利空間不足。一是電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能在全國(guó)處于起步階段,各種應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式并存,國(guó)家主管部門目前未出臺(tái)具體政策文件,尚未形成比較成熟的投資回收模式。其中,電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能通過電網(wǎng)租賃實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)的商業(yè)模式單一且缺乏政策支撐,電網(wǎng)租賃費(fèi)目前還無(wú)法進(jìn)行疏導(dǎo),制約業(yè)務(wù)發(fā)展。二是電源側(cè)儲(chǔ)能在新能源場(chǎng)站配套建設(shè)的價(jià)格機(jī)制不完善,成本疏導(dǎo)模式還需進(jìn)一步探索。三是用戶側(cè)儲(chǔ)能峰谷電價(jià)差偏小、收益來(lái)源單一,成本回收周期較長(zhǎng),需進(jìn)一步研究參與虛擬電廠、需求側(cè)響應(yīng)的商業(yè)模式。四是單一共享模式不能完全收回儲(chǔ)能投資成本,需要參與電力市場(chǎng)等多元化商業(yè)模式,獲取額外的收益才能滿足投資回報(bào)要求。
新型儲(chǔ)能發(fā)展建議
新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)需要結(jié)合新形勢(shì)、新要求,從技術(shù)和機(jī)制上進(jìn)行創(chuàng)新,提升技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和電網(wǎng)安全支撐能力,創(chuàng)造有利于儲(chǔ)能健康有序發(fā)展的條件,以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的安全、經(jīng)濟(jì)、高效和規(guī);瘧(yīng)用。建議如下:
1.進(jìn)一步加強(qiáng)新型儲(chǔ)能技術(shù)研究應(yīng)用
面向新型電力系統(tǒng)構(gòu)建需求,以長(zhǎng)壽命、高安全、低成本儲(chǔ)能為技術(shù)發(fā)展方向,推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和工程示范,推動(dòng)產(chǎn)、學(xué)、研、用全產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展。一是開展液流、鈉離子、固態(tài)鋰等先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù),支撐規(guī);瘍(chǔ)能電站建設(shè);二是研發(fā)集群儲(chǔ)能協(xié)同控制技術(shù),增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力;三是研發(fā)儲(chǔ)能智能運(yùn)維技術(shù),提升儲(chǔ)能資產(chǎn)管理效益;四是研發(fā)儲(chǔ)能全壽命周期應(yīng)用安全技術(shù),促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
2.加強(qiáng)儲(chǔ)能集群調(diào)度與安全管理
推動(dòng)建設(shè)儲(chǔ)能集群調(diào)度與安全監(jiān)管平臺(tái),接入南方電網(wǎng)各側(cè)儲(chǔ)能電站開展規(guī);赫{(diào)度與安全管理,完善儲(chǔ)能全壽命周期安全管理機(jī)制。一是開展新型儲(chǔ)能科研示范基地建設(shè),探索建立儲(chǔ)能電站從規(guī)劃、建設(shè)、并網(wǎng)、調(diào)度到維護(hù)等的全壽命周期安全管理機(jī)制;二是建立儲(chǔ)能集群接入標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)儲(chǔ)能集群調(diào)度平臺(tái),開展集群主動(dòng)支撐能力評(píng)估與優(yōu)化調(diào)度,充分發(fā)揮新型儲(chǔ)能多場(chǎng)景應(yīng)用價(jià)值;三是建立儲(chǔ)能安全監(jiān)管平臺(tái),開展安全監(jiān)測(cè)、管理與評(píng)價(jià),有效分析儲(chǔ)能運(yùn)行情況、安全狀態(tài),保障區(qū)域儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行。
3.進(jìn)一步完善儲(chǔ)能投資回報(bào)機(jī)制
一是探索推動(dòng)多法人主體“眾籌共建、集群共享”“一站多用、分時(shí)復(fù)用”的共享、循環(huán)商業(yè)模式。二是研究解決儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的獨(dú)立身份問題及電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)能力的計(jì)價(jià)和結(jié)算原則。三是研究建立新型儲(chǔ)能參與中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等靈活多樣的市場(chǎng)化交易模式,逐步擴(kuò)大輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模,完善輔助服務(wù)市場(chǎng)品種。四是推動(dòng)建立健全峰谷電價(jià)、尖峰電價(jià)、可中斷負(fù)荷電價(jià)等電價(jià)機(jī)制和需求側(cè)響應(yīng)補(bǔ)償機(jī)制。五是推動(dòng)建立電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能“兩部制”電價(jià)機(jī)制,并逐步通過參與輔助服務(wù)市場(chǎng)回收成本。六是研究能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的價(jià)值評(píng)估機(jī)制和成本疏導(dǎo)機(jī)制。
(作者單位:南網(wǎng)儲(chǔ)能公司儲(chǔ)能科研院)
作者:彭鵬 來(lái)源:南方電網(wǎng)報(bào)
責(zé)任編輯:jianping