（福建省東南電化股份有限公司 福建福清 350300）

電能具有發(fā)-輸-配-用實(shí)時(shí)平衡的特點(diǎn)，儲(chǔ)能技術(shù)的出現(xiàn)，改變了電力工業(yè)即發(fā)即用的傳統(tǒng)模式，最開(kāi)始的儲(chǔ)能也是規(guī)模最大的是抽水蓄能電站。隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的發(fā)展及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化、新能源的接入、市場(chǎng)化用電、輔助服務(wù)市場(chǎng)投入等，電化學(xué)儲(chǔ)能逐步發(fā)展起來(lái)。電化學(xué)儲(chǔ)能具有良好的毫秒級(jí)快速、穩(wěn)定、精準(zhǔn)的充放電調(diào)節(jié)特性，是擴(kuò)大源網(wǎng)荷儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)規(guī)模，提高地區(qū)電網(wǎng)事故防御水平的重要手段，保障電網(wǎng)運(yùn)行安全，進(jìn)一步促進(jìn)可再生能源的消納。

1 儲(chǔ)能發(fā)展的背景

儲(chǔ)能是為了保持電力系統(tǒng)的能量均衡而生。隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的快速上升，無(wú)論是風(fēng)電、光伏、還是火電廠，為了增加出力、平滑輸出，都有加裝儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求。儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，主要包括可再生能源接入儲(chǔ)能、電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻儲(chǔ)能、用戶側(cè)分布式儲(chǔ)能和微電網(wǎng)儲(chǔ)能等。近年來(lái)，電池技術(shù)的不斷突破和成本的大幅下降，國(guó)家、省市相繼發(fā)布一系列關(guān)于電儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策，電儲(chǔ)能進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，并逐漸從示范應(yīng)用向商業(yè)化發(fā)展。

2019年7月1日，國(guó)家四部委聯(lián)合正式發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》（2019—2020年行動(dòng)計(jì)劃），成為儲(chǔ)能行業(yè)又一個(gè)劃時(shí)代意義的文件。行動(dòng)計(jì)劃首次提出要規(guī)范電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展，研究項(xiàng)目投資回收機(jī)制，此舉有助于推動(dòng)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目走向市場(chǎng)化。

目前福建省主要依托寧德時(shí)代新能源等電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，率先開(kāi)展百兆瓦時(shí)級(jí)鋰電池儲(chǔ)能電站的示范項(xiàng)目（以福建晉江30 MW/100 MWh儲(chǔ)能電站試點(diǎn)作示范項(xiàng)目）。在國(guó)家層面政策的大力支持下，預(yù)計(jì)全國(guó)范圍內(nèi)將引來(lái)電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展的爆發(fā)期［1］。

基于當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能政策，綜合考慮電儲(chǔ)能的發(fā)展和收益以及福建電網(wǎng)發(fā)展的需求規(guī)劃，根據(jù)電儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節(jié)的典型場(chǎng)景應(yīng)用，提出了電儲(chǔ)能在福建省發(fā)展的對(duì)策和建議。

2 儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景

2.1 儲(chǔ)能技術(shù)在發(fā)電側(cè)的應(yīng)用

現(xiàn)階段福建省承擔(dān)電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù)的主要以火力發(fā)電廠為主，根據(jù)《福建省電力輔助服務(wù)（調(diào)峰）交易規(guī)則（試行）》要求，在電網(wǎng)系統(tǒng)低負(fù)荷時(shí)段需要開(kāi)機(jī)的機(jī)組主動(dòng)調(diào)減出力至負(fù)荷率小于有償調(diào)峰基準(zhǔn)時(shí)［2］（煤電機(jī)組60%負(fù)荷率作為有償調(diào)峰基準(zhǔn)），所產(chǎn)生的費(fèi)用在調(diào)峰期間所有火電、核電與可再生能源企業(yè)之間以上網(wǎng)電量電費(fèi)比例進(jìn)行分?jǐn)?，火電企業(yè)通過(guò)積極主動(dòng)調(diào)峰輔助服務(wù)得到了補(bǔ)償，重點(diǎn)參與深度調(diào)峰的火電企業(yè)受益獲得大幅度提升，但是火電企業(yè)在調(diào)峰期間由于機(jī)組深度調(diào)峰調(diào)減出力至低負(fù)荷運(yùn)行，不僅不經(jīng)濟(jì)節(jié)能，還增加電廠運(yùn)維的工作量。

另外參與調(diào)峰調(diào)頻的火力發(fā)電廠還包含了熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。眾所周知，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組以供熱為主、以熱定電，機(jī)組利用小時(shí)數(shù)較高，而且熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組有最低技術(shù)出力要求。鑒于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行特性等因素，國(guó)家能源局福建監(jiān)管辦修訂電力輔助服務(wù)（調(diào)峰）交易規(guī)則，完善市場(chǎng)，降低或免除熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組深度調(diào)峰成本分?jǐn)偨痤~。《福建省電力輔助服務(wù)（調(diào)峰）交易規(guī)則（試行）》補(bǔ)充修訂內(nèi)容的通知規(guī)定：根據(jù)熱電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)實(shí)際情況，熱電比超過(guò)0.5的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在供熱時(shí)段，機(jī)組20%發(fā)電量暫不參與省內(nèi)調(diào)峰服務(wù)費(fèi)用分?jǐn)?；其余熱電比超過(guò)0.15的供熱機(jī)組在供熱時(shí)段，機(jī)組10%發(fā)電量暫不參與省內(nèi)調(diào)峰服務(wù)分?jǐn)傎M(fèi)用。這一政策的補(bǔ)充，一定程度上減輕了熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的深度調(diào)峰分?jǐn)傎M(fèi)用支出。

綜上，在發(fā)電側(cè)增加匹配發(fā)電企業(yè)機(jī)組裝機(jī)容量的儲(chǔ)能設(shè)施，通過(guò)電儲(chǔ)能設(shè)施進(jìn)行充放電達(dá)到調(diào)峰、調(diào)頻，既能維持電廠鍋爐機(jī)組的負(fù)荷，又能實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的即時(shí)調(diào)峰調(diào)頻和發(fā)電廠黑啟動(dòng)的目的以及調(diào)峰期間清潔能源的消納。

2.2 儲(chǔ)能技術(shù)在電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用

儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用，參與調(diào)峰調(diào)頻和緊急備用，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性和供電質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目系統(tǒng)造價(jià)必須在1.5元/Wh以下，才有大規(guī)模應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是2019年5月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合修訂出臺(tái)了《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》（征求意見(jiàn)稿）第九條，明確抽水蓄能電站、電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)施不得納入可計(jì)提收益的固定資產(chǎn)范疇，因此儲(chǔ)能設(shè)施相關(guān)資產(chǎn)對(duì)電網(wǎng)企業(yè)來(lái)講，不屬于有效資產(chǎn)范疇，其建設(shè)投入資金無(wú)法通過(guò)輸配電價(jià)獲得補(bǔ)償，后期運(yùn)維成本也沒(méi)有資金支撐，因此國(guó)網(wǎng)決定暫停一切國(guó)內(nèi)的儲(chǔ)能設(shè)施投資建設(shè)，后續(xù)需要國(guó)家層面政策的進(jìn)一步的明確引導(dǎo)。

由于資產(chǎn)投資收益存在爭(zhēng)議，國(guó)網(wǎng)暫停電網(wǎng)側(cè)一切儲(chǔ)能設(shè)施的投資建設(shè)。但是國(guó)家電網(wǎng)作為一個(gè)大型國(guó)有企業(yè)，肩負(fù)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，一是有義務(wù)無(wú)償在局部建設(shè)儲(chǔ)能電站或是試點(diǎn)進(jìn)行推廣，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為居民、企業(yè)提供安全穩(wěn)定可靠的電源；二是從儲(chǔ)能技術(shù)和建成運(yùn)維的安全考慮可以利用電網(wǎng)系統(tǒng)現(xiàn)階段這套比較成熟而且完善的調(diào)度管理系統(tǒng)和專業(yè)隊(duì)伍，對(duì)社會(huì)上存量或者在建和已規(guī)劃的并網(wǎng)型儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)行集中統(tǒng)一調(diào)度，規(guī)范管理，期間創(chuàng)造的收益進(jìn)行分?jǐn)偂?/p>

2.3 儲(chǔ)能技術(shù)在用戶側(cè)的應(yīng)用

鑒于分布式電源、微電網(wǎng)的發(fā)展，用戶在電力市場(chǎng)和峰谷價(jià)差的背景下為節(jié)省電費(fèi)支出和峰谷套利，也有發(fā)展儲(chǔ)能的動(dòng)力。用戶側(cè)電儲(chǔ)能可作為獨(dú)立市場(chǎng)主體或與發(fā)電廠電力直接交易相結(jié)合，綜合平衡年度考核偏差。在電力價(jià)格升高或者降低或者系統(tǒng)安全可靠性存在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，根據(jù)價(jià)格信號(hào)或激勵(lì)措施改變用電行為，增加或減少用電負(fù)荷，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)供需平衡，保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（1）峰谷電價(jià)管理。以福清市電網(wǎng)為例，利用峰谷時(shí)段價(jià)差進(jìn)行套利 （按110 kV電壓等級(jí)目錄電價(jià)價(jià)差0.3434元/kWh），通過(guò)夜間谷時(shí)段對(duì)儲(chǔ)能設(shè)施進(jìn)行充電，在尖峰時(shí)段進(jìn)行放電給用戶負(fù)荷供電，賺取峰谷價(jià)差。還可以通過(guò)電儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電，調(diào)整福清市江陰工業(yè)集中區(qū)內(nèi)福能（江陰）化學(xué)園各化工企業(yè)生產(chǎn)用電負(fù)荷，降低各企業(yè)用電成本，而且還不用改變用戶的用電習(xí)慣，即使是在電價(jià)最高時(shí)也可以按照自己的需求使用電能。

（2）電力需求側(cè)響應(yīng)。在電網(wǎng)備用容量不足或者局部負(fù)荷過(guò)載和其他不確定因素造成的電力供應(yīng)缺口，啟動(dòng)電儲(chǔ)能設(shè)施，保供用戶自身短時(shí)的電力需求。當(dāng)用戶用電負(fù)荷水平較低，電網(wǎng)調(diào)峰能力不能適應(yīng)峰谷差及可再生能源波動(dòng)性、間歇性影響，難以保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)填谷需求響應(yīng)。案例：2016年福州供電公司220kV順寶變由于1#、2#主變進(jìn)行電氣預(yù)防性試驗(yàn)，導(dǎo)致供電可靠性降低及過(guò)載可能，要求園區(qū)化工企業(yè)增加企業(yè)自備電廠機(jī)組的出力或者降低用電負(fù)荷來(lái)確保江陰工業(yè)區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全可靠運(yùn)行。

（3）需量管理。用戶可根據(jù)月度生產(chǎn)計(jì)劃適時(shí)變更基本電費(fèi)交納方式，采用變壓器容量或者核定最大需量方式交納基本電費(fèi)。電儲(chǔ)能設(shè)施的接入，通過(guò)實(shí)時(shí)最大瞬時(shí)功率的跟蹤監(jiān)測(cè)，有助于在最大需量方式下降低用戶的最高負(fù)荷，合理設(shè)定充放電定值，使瞬間最大功率值控制（降低）在核定的最大需量值范圍內(nèi)，避免超值雙倍罰款，達(dá)到降低用戶每月固定支出的基本電費(fèi)。但是電儲(chǔ)能設(shè)施同時(shí)也會(huì)增加需量，這個(gè)可以在系統(tǒng)配置時(shí)可適當(dāng)考慮延長(zhǎng)充電時(shí)間，降低負(fù)荷，然后快速響應(yīng)輸出，縮短放電時(shí)間的方式達(dá)到控制系統(tǒng)需量的目的，減少基本電費(fèi)的支出。

（4）提高用戶用電可靠性。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或雷擊或操作過(guò)電壓時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠?qū)?chǔ)備的電能連續(xù)供應(yīng)，避免故障修復(fù)過(guò)程中的電能中斷和低壓配電系統(tǒng)的晃電現(xiàn)象的發(fā)生，保證供電可靠性。

3 電儲(chǔ)能發(fā)展存在的問(wèn)題

儲(chǔ)能服務(wù)在電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節(jié)都可以發(fā)揮作用，輔助電網(wǎng)安全運(yùn)行，能夠提升電壓質(zhì)量和電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。但是電化學(xué)儲(chǔ)能想要發(fā)展起來(lái)，并走向規(guī)?；某墒焐虡I(yè)應(yīng)用有幾個(gè)問(wèn)題亟需解決［3］：

（1）技術(shù)安全方面。安全問(wèn)題所帶來(lái)的消極因素較為突出。儲(chǔ)能鋰電池系統(tǒng)缺乏內(nèi)部可控的安全設(shè)計(jì)，一旦某個(gè)電池出現(xiàn)熱失控，容易導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)整體失控，會(huì)造成重大火災(zāi)和輸配電線路燒毀事故。電網(wǎng)運(yùn)行檢修方面：用戶側(cè)儲(chǔ)能布局分散，出力具有雙向性，隨機(jī)性特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)不可觀、不可控，大規(guī)模無(wú)序運(yùn)行將導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷特性由有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)調(diào)度和運(yùn)行模式將發(fā)生巨大變化。更嚴(yán)重的是，儲(chǔ)能設(shè)施非受控功率倒送，增加電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行難度，對(duì)電網(wǎng)檢修人員人身安全構(gòu)成極大威脅。

（2）投資造價(jià)方面。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)造價(jià)中，電池成本占比重，儲(chǔ)能關(guān)鍵原材料價(jià)格維持較高位置，度電成本高居不下。就應(yīng)用最廣泛的鋰電池看，盡管鋰電池成本有了顯著的下降，但出于經(jīng)濟(jì)性考慮，仍不具備競(jìng)爭(zhēng)力。2018年典型的磷酸鐵鋰電池集裝箱式儲(chǔ)能項(xiàng)目的系統(tǒng)中標(biāo)單價(jià)在1.9～2.3元/Wh之間。

（3）再生回收方面。電力系統(tǒng)對(duì)電儲(chǔ)能設(shè)施要求十年甚至二十年以上的壽命要求，因此儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，還要開(kāi)發(fā)新型的電池再生技術(shù)，延長(zhǎng)儲(chǔ)能電池的使用壽命。另外，在儲(chǔ)能電池更換下來(lái)后的報(bào)廢處理、安全運(yùn)輸和回收技術(shù)需要進(jìn)一步的完善，支持發(fā)展方便回收再生的新型儲(chǔ)能電池技術(shù)，從產(chǎn)品端提前考慮電池回收處理的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)的資源可持續(xù)發(fā)展。

（4）儲(chǔ)能運(yùn)維方面。儲(chǔ)能電站是由大量的電池進(jìn)行串聯(lián)組成的一個(gè)系統(tǒng)。大量的電池系統(tǒng)對(duì)運(yùn)維人員提出了極高的要求，運(yùn)維人員當(dāng)后臺(tái)系統(tǒng)某處電池發(fā)生故障，如何快速找到那個(gè)艙，把它的故障進(jìn)行隔離，阻止故障的擴(kuò)大，也要建立一個(gè)儲(chǔ)能運(yùn)維系統(tǒng)?；诖髷?shù)據(jù)，包括智能終端，二維碼手段，給每一個(gè)艙一個(gè)身份證，通過(guò)GPS快速定位故障位置。

4 儲(chǔ)能發(fā)展的對(duì)策與建議

結(jié)合福建省目前的電力政策環(huán)境，對(duì)儲(chǔ)能發(fā)展提以下幾條對(duì)策與建議：

（1）盡快制定和完善電儲(chǔ)能技術(shù)及制度。技術(shù)安全、投資資本和制度制定是推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展的先決條件。目前迫切需要的是體現(xiàn)儲(chǔ)能價(jià)值的新機(jī)制，明確量化的市場(chǎng)定價(jià)體系和機(jī)制，并建立可持續(xù)的商業(yè)模式，讓參與各方獲取實(shí)實(shí)在在的真金白銀。

（2）統(tǒng)籌電儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理。盡快制定儲(chǔ)能設(shè)施在并網(wǎng)、計(jì)量、安全、消防等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)，明確并網(wǎng)安全技術(shù)要求和業(yè)務(wù)辦理流程，并面向全行業(yè)積極推廣，引領(lǐng)電源側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施安全發(fā)展。積極跟蹤研究?jī)?chǔ)能應(yīng)用技術(shù)發(fā)展情況，重點(diǎn)開(kāi)展電儲(chǔ)能 狀態(tài)評(píng)估、運(yùn)行監(jiān)控及安全防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)研究，編制、推廣用戶側(cè)儲(chǔ)能電站典型設(shè)計(jì)、防火防爆安全等，確保電網(wǎng)運(yùn)行、檢修安全。

（3）擴(kuò)大儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景。鼓勵(lì)共享儲(chǔ)能設(shè)施。在儲(chǔ)能政策明確后，為規(guī)范統(tǒng)籌管理，用戶側(cè)電儲(chǔ)能電站通過(guò)把儲(chǔ)能設(shè)施的調(diào)度權(quán)移交當(dāng)?shù)毓╇姽緛?lái)獲得補(bǔ)償。由供電公司根據(jù)地區(qū)電力負(fù)荷情況統(tǒng)一調(diào)度，達(dá)到削峰填谷和快速調(diào)頻響應(yīng)需求，保證地區(qū)電力系統(tǒng)穩(wěn)定。

（4）鼓勵(lì)用戶儲(chǔ)能設(shè)施通過(guò)市場(chǎng)化方式參與電能交易。用戶側(cè)電儲(chǔ)能設(shè)施，除了參與電力市場(chǎng)獲取收益外，還可以與發(fā)電企業(yè)聯(lián)合參加深度調(diào)峰、調(diào)頻和機(jī)組啟停調(diào)峰等輔助服務(wù)。并且結(jié)合用戶消納新能源指標(biāo)，優(yōu)化地區(qū)分布式清潔能源的并網(wǎng)消納。

5 結(jié)語(yǔ)

基于福建省電力市場(chǎng)環(huán)境和企業(yè)用電情況，隨著省內(nèi)各大工業(yè)區(qū)的規(guī)劃和增量配電網(wǎng)的建設(shè)，其中以福清福能 （江陰）化學(xué)園為典型代表，園區(qū)內(nèi)均是大型化工企業(yè)，用電體系龐大，且企業(yè)均配有并網(wǎng)型自備電廠機(jī)組，在電力系統(tǒng)緊張和停電時(shí)，儲(chǔ)能電站作為企業(yè)備用電源，配合自備電廠機(jī)組既實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的調(diào)峰，也可實(shí)現(xiàn)園區(qū)孤網(wǎng)運(yùn)行，為企業(yè)提供應(yīng)急保安電源。那么通過(guò)微電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰，能不能按可中斷負(fù)荷模式進(jìn)行結(jié)算獲得補(bǔ)償，需要省里進(jìn)一步研究制定規(guī)則。相信在福建電力輔助市場(chǎng)和電儲(chǔ)能政策的支持下，電儲(chǔ)能會(huì)在福建省很好的發(fā)展下去，并逐步走向商業(yè)化，既保電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定，又從中獲得收益。