文_李平文 劉建明 史 岳 王江波
“碳達(dá)峰、碳中和”愿景下的高比例新能源接入將進一步加劇電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行與電力供應(yīng)波動性的矛盾,迫切需要完善儲能市場化運營機制,推動儲能技術(shù)在促進新能源消納、提高電力系統(tǒng)靈活性、提升電網(wǎng)運行效率等場景中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
近年來,經(jīng)濟發(fā)展增速轉(zhuǎn)段換擋,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷加快,電力需求呈現(xiàn)低壓化、分散化特點,電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)中的間歇性能源占比快速增長,電力系統(tǒng)供需側(cè)耦合難度不斷增大?!疤歼_(dá)峰、碳中和”愿景下(“30·60”目標(biāo))的高比例新能源接入將進一步加劇電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行與電力供應(yīng)波動性的矛盾,迫切需要完善儲能市場化運營機制,推動儲能技術(shù)在促進新能源消納、提高電力系統(tǒng)靈活性、提升電網(wǎng)運行效率等場景中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
儲能是國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),具有快速響應(yīng)、雙向調(diào)節(jié)、環(huán)境適應(yīng)性強、建設(shè)周期短等優(yōu)勢,可以改變電能發(fā)—輸—配—用實時完成的特點,從時間上、空間上增加電能利用靈活性,是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。儲能裝置可以平抑波動,彌補可再生能源發(fā)電隨機性、波動性和間歇性等缺點;可以削峰填谷,在負(fù)荷低谷時儲能、在負(fù)荷高峰時發(fā)電,降低峰谷差,提高電力系統(tǒng)運行效率;部分儲能電站還可提供輔助服務(wù),如抽水蓄能電站可以提供黑啟動、無功補償?shù)?,支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
現(xiàn)階段,具有應(yīng)用潛力的儲能技術(shù)包括機械儲能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲能等)、電磁儲能(如超導(dǎo)儲能、超級電容器等)和電化學(xué)儲能(如液流、鈉硫電池等)。從各類儲能技術(shù)特性來看,抽水蓄能是實現(xiàn)大功率、大容量電能儲存的較為理想方式,但建設(shè)周期長、對場址要求高;電化學(xué)儲能是目前最受關(guān)注、最具潛力的儲能路線。
成本和安全仍是儲能發(fā)展必須面對的兩大問題。在電力供應(yīng)整體寬裕、間歇性電源占比不高的現(xiàn)階段,常規(guī)發(fā)電機組提供的輔助服務(wù)基本能夠滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,電力系統(tǒng)對建設(shè)儲能的需求不是很迫切,且居高不下的建設(shè)成本也使得儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展不具有競爭優(yōu)勢。
總體來看,儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題集中于如何解決儲能的商業(yè)價值創(chuàng)造和市場化運營機制來支持其發(fā)展。主要有三個方面:一是儲能獨立參與輔助服務(wù)的市場機制尚需完善。目前,山西、福建、甘肅、廣東、江蘇等省份已出臺電儲能參與輔助服務(wù)的規(guī)則,但相關(guān)補償能否彌補成本仍需進一步驗證。二是電網(wǎng)側(cè)儲能成本如何疏導(dǎo)尚未明確。輸配電價改革辦法明確電儲能設(shè)施的成本費用不得計入輸配電定價成本,制約了電網(wǎng)投資儲能的積極性。三是用戶側(cè)儲能盈利空間不足。用戶側(cè)儲能盈利模式比較清晰,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為0.7元/千瓦時的峰谷價差是盈利的門檻,但多數(shù)省份價差低于此門檻。
從世界范圍看,儲能技術(shù)應(yīng)用大都處于探索階段,且按照投資主體主要分為三種情形:一是發(fā)電企業(yè)投資,作為電源使用。二是電網(wǎng)企業(yè)投資,作為供電設(shè)施使用,主要考慮因環(huán)保、土地等原因無法取得新項目核準(zhǔn),或者尖峰負(fù)荷持續(xù)時間很短,擴建輸電工程不劃算。三是用戶投資,主要是利用分時電價政策,減少電費支出。
電源側(cè)儲能主要提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù),促進可再生能源消納。商業(yè)模式主要采用合同能源管理:一是新能源電站減少棄電帶來的收入,對于上網(wǎng)電價較高且存在棄電的新能源項目有一定吸引力;二是通過集中競價進行輔助服務(wù)交易,調(diào)峰補償費用由核電、可再生能源等非調(diào)峰機組分?jǐn)?;三是通過調(diào)頻輔助服務(wù)獲得補償或減少考核罰款,儲能運營商與發(fā)電企業(yè)按照比例分享調(diào)頻收益。遠(yuǎn)期,發(fā)電側(cè)儲能可通過現(xiàn)貨市場峰谷價差空間獲利。
電網(wǎng)側(cè)儲能包括集中式和分散式。集中式主要指抽水蓄能,分散式主要指電化學(xué)儲能。商業(yè)模式主要有三種:一是電網(wǎng)企業(yè)自建儲能或租賃使用,爭取價格主管部門同意計入有效資產(chǎn)或準(zhǔn)許成本,通過輸配電價回收;二是合同能源管理方式。儲能設(shè)施為電網(wǎng)提供無功補償、主變節(jié)能、線路降損等服務(wù),由第三方對節(jié)能效益進行評估,電網(wǎng)與儲能運營商按比例分享;三是電網(wǎng)側(cè)儲能通過參與市場交易,低谷多購電、高峰多發(fā)電,利用峰谷價差獲得收益。
用戶側(cè)儲能是指安裝在終端用戶的電化學(xué)儲能設(shè)施,主要用于為工商業(yè)園區(qū)等用戶提供峰谷調(diào)節(jié)、減少峰值容量,以及為微電網(wǎng)提供備用電源、提高電能質(zhì)量。商業(yè)模式主要有兩種:一是峰谷價差收益,現(xiàn)階段,峰谷度電價差高于0.7元,且負(fù)荷曲線平滑、搭配儲能能夠較好完成日內(nèi)平衡的用戶,儲能設(shè)施具有盈利空間;二是增值服務(wù)收益,通過降低基本電費、高可靠供電費用所節(jié)約的空間,彌補儲能設(shè)施的投資與收益。
從儲能技術(shù)應(yīng)用看,儲能發(fā)展對電力系統(tǒng)發(fā)—輸—配—用各環(huán)節(jié)具有全方位的影響。從儲能運營模式看,發(fā)電側(cè)輔助服務(wù)市場尚處于起步階段,電網(wǎng)側(cè)投資回收方式有待明確,用戶側(cè)儲能投資普遍以挖掘電網(wǎng)效益空間為盈利點,亟須規(guī)范。
隨著市場化改革的深入推進,需要立足儲能在發(fā)—輸—配—用各環(huán)節(jié)的功能定位和應(yīng)用場景,著眼于“提升電力系統(tǒng)運行效率、不增加終端用戶成本負(fù)擔(dān)、促進市場主體公平競爭、引導(dǎo)儲能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展”四大核心要素,弱化行政命令政策效應(yīng),研究運用市場化手段,探索高效配置資源、可靠可行的儲能定價機制和落地策略,在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)推動儲能價格計算和結(jié)算有效進行。
一是完善市場化機制,保障儲能投資效益。還原儲能商品屬性,研究成本疏導(dǎo)機制。從國家層面,在容量電價、優(yōu)化峰谷價差、輔助服務(wù)定價、電力現(xiàn)貨市場建設(shè)等方面出臺政策,探索“容量電費+峰谷價差”“調(diào)頻和故障緊急支撐服務(wù)補償”“共享儲能”等商業(yè)模式,通過市場化方式回收儲能投資收益。
二是加快推進電力市場建設(shè),促進儲能成本合理傳導(dǎo)。逐步推進電力現(xiàn)貨市場建設(shè),通過市場競價形成發(fā)用電價格,準(zhǔn)確反映電能供求關(guān)系,利用高峰、低谷時段市場價差補償儲能運營成本。電力現(xiàn)貨市場建立前,價格主管部門應(yīng)適時健全上網(wǎng)側(cè)峰谷分時電價,為儲能參與電力系統(tǒng)調(diào)峰和需求側(cè)管理營造良好政策環(huán)境。
三是密切跟蹤儲能技術(shù)發(fā)展,促進抽水蓄能健康發(fā)展。對于存量電站,價格主管部門應(yīng)及時核定兩部制電價,積極疏導(dǎo)電價矛盾。對于增量電站,相關(guān)主體應(yīng)科學(xué)規(guī)劃,推動抽水蓄能與核電、可再生能源發(fā)電聯(lián)營等市場化方式回收投資。
四是立足電網(wǎng)側(cè)儲能定位,納入輸配電價回收。科學(xué)評估儲能對輸配電設(shè)施的替代作用,以及電網(wǎng)側(cè)儲能集中調(diào)控有利于發(fā)揮“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)作用等特點,將電網(wǎng)側(cè)儲能納入輸配電價回收,提高電網(wǎng)投資儲能的積極性。
五是創(chuàng)新運營機制,引導(dǎo)建立“新能源+儲能”“用戶+儲能”等發(fā)展模式。推動新能源廠站配置一定比例儲能,引導(dǎo)建立“新能源+儲能”發(fā)展新模式,促進新能源消納。同時,鼓勵居民、工商業(yè)等用戶參與儲能建設(shè),通過峰谷價差、參與需求響應(yīng)等方式實現(xiàn)共贏。