楊友淑

摘要：科技的進(jìn)步，促進(jìn)了社會各層對能源的需求。能源互聯(lián)網(wǎng)作為能源發(fā)展進(jìn)程中的產(chǎn)物，其受到全球能源行業(yè)的廣泛關(guān)注并逐步進(jìn)入高速發(fā)展期。儲能技術(shù)在這種環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生，高速發(fā)展的儲能正成為能源互聯(lián)網(wǎng)由構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的重要推動力。這使得剛性的電力系統(tǒng)柔性化，打破電力系統(tǒng)需要實(shí)時平衡的禁錮。同時平抑大量可再生能源能源接入電網(wǎng)帶來的波動性，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，優(yōu)化完善了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、靈活性。本文就能源互聯(lián)網(wǎng)背景下共享儲能的商業(yè)模式展開探討。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng);可再生能源消納;共享儲能

引言

隨著電力市場化改革的不斷加深，為再生能源配套儲能電站或獨(dú)立儲能設(shè)備以共享儲能的形式參與輔助調(diào)峰的市場奠定了基礎(chǔ)。構(gòu)建合理完善的儲能交易商業(yè)模式、搭建互惠共贏的儲能服務(wù)交易平臺，將成為我國未來儲能電站發(fā)展建設(shè)的關(guān)鍵因素。

1儲能技術(shù)的類型與特性

在能源互聯(lián)網(wǎng)中，傳統(tǒng)能源的產(chǎn)生、傳輸、消費(fèi)模式將發(fā)生重大改變。大規(guī)模儲能技術(shù)、系統(tǒng)的應(yīng)用，使得能源轉(zhuǎn)換與利用更加高效，實(shí)現(xiàn)了能源的時空平移，解決了能源在生產(chǎn)、傳輸以及使用環(huán)節(jié)的不同步性，奠定了能源互聯(lián)網(wǎng)互通共享原則的基礎(chǔ)。按存儲介質(zhì)進(jìn)行分類，儲能技術(shù)主要分為物理儲能、電化學(xué)儲能、電氣儲能、化學(xué)儲能以及熱儲能五大類。

2能源互聯(lián)網(wǎng)與儲能商業(yè)模式

2.1能源互聯(lián)網(wǎng)

能源互聯(lián)網(wǎng)是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源的生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費(fèi)以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)，但其具體的定義目前還沒有一個統(tǒng)一、明確的說法。美國學(xué)者杰里米·里夫金在其著作《第三次工業(yè)革命》中，第一次提出“能源互聯(lián)網(wǎng)”這一概念，他認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)是“以電力網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)緊密融合，以可再生能源為主要能源利用形式，與氣、熱、交通等網(wǎng)絡(luò)密切耦合，含大量分布式元件、信息組件、儲能設(shè)備的，可實(shí)現(xiàn)能量和信息雙向流動的復(fù)雜多網(wǎng)流、共享網(wǎng)絡(luò)”。能源互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)的是能源網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的深度融合，認(rèn)為分布式、微型網(wǎng)絡(luò)、新能源、儲能、大數(shù)據(jù)等是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的重要要素，譬如未來每棟建筑都是一個微型發(fā)電廠，利用先進(jìn)的儲能技術(shù)自產(chǎn)自銷可再生能源，再利用能源網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)將多余的電力出售給電網(wǎng)或社區(qū)其他用戶。如今的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢也印證了這一構(gòu)想，儲能作為能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵要素，正處于爆發(fā)式發(fā)展階段，其陸續(xù)應(yīng)用于發(fā)、輸、配、用電的各個環(huán)節(jié)，給電力系統(tǒng)帶來了根本性的影響。

2.2共享儲能商業(yè)運(yùn)營模式

共享儲能是在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下產(chǎn)生的新一代儲能理念，具有分布廣泛、應(yīng)用靈活的優(yōu)點(diǎn)，可以有效提升高滲透率下電網(wǎng)的穩(wěn)定特性和對新能源的消納能力，已成為能源互聯(lián)網(wǎng)框架中儲能應(yīng)用的重要研究方向之一。2017年10月，國家發(fā)展改革委、財(cái)政部等聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，指出要構(gòu)建儲能共建共享的新業(yè)態(tài)，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。常規(guī)的配套儲能項(xiàng)目往往僅服務(wù)于單一的可再生能源電站，各個電站的儲能裝置彼此沒有直接的聯(lián)系，商業(yè)模式簡單，并不足以實(shí)現(xiàn)儲能的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營。共享儲能可將電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的所有儲能裝置視為一個整體，通過不同層級的電力裝置相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)控制、整體管控，共同為某一區(qū)域范圍內(nèi)的新能源電站和電網(wǎng)提供電力輔助服務(wù)。在共享儲能交易期間，參與交易的新能源電站可在出力受限時，由調(diào)度機(jī)構(gòu)將原有棄風(fēng)、棄光電量存儲在共享儲能系統(tǒng)中，在用電高峰或新能源出力低谷時釋放電能。交易電量可根據(jù)儲能電站釋放電量核算，按照新能源和儲能電站雙方分?jǐn)偨灰纂娏渴找娴姆绞?，?shí)現(xiàn)新能源發(fā)電企業(yè)和儲能電站的共贏。

相比之下，現(xiàn)有的儲能交易方式存在信息不透明、盈利模式單一、清結(jié)算規(guī)則復(fù)雜等問題，難以滿足未來共享儲能的多主體交易需求。但通過儲能共享，可大大降低儲能的投入成本，提高現(xiàn)有儲能設(shè)備的利用率，實(shí)現(xiàn)儲能裝置的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最大化，促進(jìn)大規(guī)模可再生能源的并網(wǎng)消納，為區(qū)域電網(wǎng)提供堅(jiān)強(qiáng)支撐。隨著電力市場化改革與能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，共享儲能交易的覆蓋范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，“源—網(wǎng)—荷”側(cè)的儲能電站和分布式儲能設(shè)備與新能源電站、電網(wǎng)企業(yè)以及終端用戶間將存在大量復(fù)雜、緊密的多邊交易聯(lián)系。

2.3儲能的共享經(jīng)濟(jì)模式

從技術(shù)發(fā)展斷代上看，現(xiàn)有儲能系統(tǒng)本質(zhì)上是模擬系統(tǒng)，其核心特征為儲能系統(tǒng)中的能量流是模擬連續(xù)的，并且儲能系統(tǒng)中模擬能量流和數(shù)字信息流是在不同時空尺度上相互獨(dú)立存在和運(yùn)行的，缺乏能量流與信息流在相同尺度上的深度融合。以目前發(fā)展速度最為迅猛的電池儲能系統(tǒng)為例，電池儲能系統(tǒng)中的連續(xù)能量流通過固定串并聯(lián)能量回路，而電池管理系統(tǒng)則是疊加在固定串并聯(lián)能量回路上的數(shù)字系統(tǒng)，形成能量和信息處理不匹配的“兩張皮”問題。由于缺乏能量流和信息流在相同時空尺度上的互動和管控，電池儲能系統(tǒng)會出現(xiàn)“短板效應(yīng)”，進(jìn)而極大影響了電池儲能系統(tǒng)的性能，突出問題為用戶體驗(yàn)到的系統(tǒng)循環(huán)壽命遠(yuǎn)低于單體電芯的循環(huán)壽命，單位電量轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)成本過高，無法形成不依賴于補(bǔ)貼的電池儲能商業(yè)模式。

類比其他行業(yè)中，模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)的演進(jìn)的路徑，儲能系統(tǒng)向數(shù)字時代邁進(jìn)的趨勢是不可避免的。通過能量信息化技術(shù)促進(jìn)儲能系統(tǒng)技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)字化和軟件定義化，進(jìn)而促進(jìn)儲能與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的緊密融合。從而，實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)化管控，提高儲能系統(tǒng)運(yùn)維的自動化程度和儲能資源的利用效率，充分發(fā)揮儲能系統(tǒng)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的多元化作用。

此外，儲能系統(tǒng)的數(shù)字化和軟件定義化還可以盤活利用碎片化閑置儲能資源，構(gòu)建基于能源互聯(lián)網(wǎng)的共建共享的儲能商業(yè)新模式。例如，目前用戶側(cè)存在數(shù)億千瓦時的分散閑置電池儲能資源，如電動汽車動力電池、通訊基站電池、各種不間斷電源（UPS）電池、梯次利用電池等。通過采用電池能量交換系統(tǒng)和電池能量管控云平臺等能源互聯(lián)網(wǎng)的核心裝備，可將海量的碎片化閑置電池儲能資源盤活為電網(wǎng)可以調(diào)度利用的大規(guī)模分布式儲能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于“虛擬電廠”的配電網(wǎng)儲能系統(tǒng)。通過“電池Uber”形態(tài)的電池資產(chǎn)的細(xì)粒度復(fù)用和共用，極大降低了電池儲能系統(tǒng)的單位成本和運(yùn)維成本，催生出共享經(jīng)濟(jì)趨勢下的電池儲能系統(tǒng)的共享商業(yè)模式，有力支撐儲能系統(tǒng)的推廣應(yīng)用和能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

2.4儲能技術(shù)在用戶側(cè)的需求分析

在用戶側(cè)，儲能主要應(yīng)用于峰谷差電價(jià)套利，保證用戶供電可靠性，改善電能質(zhì)量問題，提高分布式能源就地消納等方面。具體如下：

（1）在實(shí)施分時電價(jià)的電力市場中，儲能是幫助電力用戶實(shí)現(xiàn)分時電價(jià)管理的理想手段，可以降低用戶的整體用電成本。

（2）使用儲能設(shè)備為用戶最高負(fù)荷供電，可降低輸變電設(shè)備容量，減少容量費(fèi)用，節(jié)約總用電費(fèi)用。

（3）提高供電的可靠性，當(dāng)供電線路發(fā)生故障時，為重要負(fù)荷提供不間斷電源。

（4）提高分布式能源的就地消納能力，提高用戶端能源自給自足能力，改善用戶側(cè)發(fā)電的電能質(zhì)量。

結(jié)語

能源轉(zhuǎn)型背景下，儲能在促進(jìn)大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)消納方面的作用日益凸顯。以共享儲能的形式將電源、電網(wǎng)、負(fù)荷側(cè)儲能資源以電網(wǎng)為樞紐進(jìn)行整合，為電網(wǎng)提供調(diào)峰等電力輔助服務(wù)，最大程度提高儲能利用效率，縮短成本回收周期，是未來我國儲能產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

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