李建林,姜冶蓉,李雅欣,曾偉,熊俊杰
1.儲能技術(shù)工程研究中心(北方工業(yè)大學(xué));2.國網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院
儲能的發(fā)展對實現(xiàn)中國“雙碳”目標(biāo)以及構(gòu)建新型電力系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。2021年9月24日,國能發(fā)科技規(guī)〔2021〕47號《國家能源局關(guān)于印發(fā)〈新型儲能項目管理規(guī)范(暫行)〉的通知》,對方便新型儲能系統(tǒng)并網(wǎng)運行制定了相關(guān)規(guī)范并要求電網(wǎng)企業(yè)無歧視為新型儲能接入電網(wǎng)服務(wù),此項政策的發(fā)布對于新型儲能的發(fā)展起到很大的支持作用,將加速儲能建設(shè)市場的發(fā)展?;诖朔N情況,本文從儲能發(fā)展的政策方面分析了儲能近幾年發(fā)展歷程,并從國家層面和地方層面對儲能相關(guān)政策進行梳理,分析政策對促進儲能市場發(fā)展帶來的影響,并對儲能未來發(fā)展提出建議。
儲能應(yīng)用對促進能源轉(zhuǎn)型發(fā)揮著重要作用[1-2]。回顧中國儲能政策的發(fā)展歷程,儲能行業(yè)的發(fā)展越來越受到重視[3]。自 2005年儲能產(chǎn)業(yè)展開戰(zhàn)略布局,經(jīng)過5年對儲能應(yīng)用方面的探索,2010年儲能發(fā)展首次被寫入法案,初步形成發(fā)展體系。2011—2021年,經(jīng)過 10年儲能戰(zhàn)略布局的構(gòu)建與實施,儲能產(chǎn)業(yè)逐步進入較為成熟的發(fā)展階段,體系建設(shè)較為完善,儲能裝機容量呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長趨勢,可以預(yù)計儲能大規(guī)模發(fā)展的時代即將到來[4-5](如 圖1所示)。
圖1 中國儲能發(fā)展歷程
隨著中國電力裝機規(guī)模迅速增長,新能源并網(wǎng)發(fā)展迅速,為保障電力系統(tǒng)平衡、電能質(zhì)量穩(wěn)定以及安全運行[6],對輔助服務(wù)的需求量顯著增加,尤其是進行能源消納的儲能裝置。對此,國家密集出臺相關(guān)政策支撐輔助服務(wù)系統(tǒng)發(fā)展,合理制定輔助服務(wù)系統(tǒng)調(diào)度機制,為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做好基礎(chǔ)工作。2021年2月,國家能源局印發(fā)了《2021年能源監(jiān)管工作要點》,強調(diào)要加強現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場的銜接,全面深化電力輔助服務(wù)市場;11月,國能綜通監(jiān)管〔2021〕99號《國家能源局綜合司關(guān)于強化市場監(jiān)管有效發(fā)揮市場機制作用促進今冬明春電力供應(yīng)保障的通知》指出,激發(fā)需求側(cè)等第三方響應(yīng)能力,全面推動新型儲能、虛擬電廠等參與輔助服務(wù)市場,激勵需求側(cè)主動參與系統(tǒng)調(diào)節(jié);12月,國家能源局印發(fā)了《電力并網(wǎng)運行管理規(guī)定》和《電力輔助服務(wù)管理辦法》將電力輔助服務(wù)新主體,由發(fā)電廠擴大到包括新型儲能、聚合商、虛擬電廠等主體[7-8],推動合理建立電力用戶參與輔助服務(wù)的費用分擔(dān)共享機制[9]。
國家層面及各地方也不斷出臺輔助服務(wù)領(lǐng)域的相關(guān)政策,省間輔助服務(wù)市場機制和費用分擔(dān)原則得到完善,推動電力市場的改革與建設(shè),切實發(fā)揮電力輔助服務(wù)市場對能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的支撐作用。
在電價改革方面,主要針對企業(yè)用電方面,進行電價結(jié)構(gòu)優(yōu)化[10],其中不僅有通過合理拉大峰谷電價差建立尖峰電價機制,還有對高耗能企業(yè)設(shè)置階梯電價的政策[11],及限制其用電量等政策。如2021年7月26日,發(fā)改價格〔2021〕1093號《國家發(fā)展改革委關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知》鼓勵各地因地制宜,合理拉大峰谷價差,建立尖峰電價機制,充分挖掘需求側(cè)調(diào)節(jié)能力。此番政策能很好地引導(dǎo)用戶側(cè)配置儲能以及根據(jù)分時電價合理用電。同年8月,發(fā)改價格〔2021〕1239號《國家發(fā)展改革委關(guān)于完善電解鋁行業(yè)階梯電價政策的通知》強調(diào),對電解鋁等高耗能行業(yè)加強加價電費收繳工作,旨在通過政策倒逼企業(yè)改變用電模式[12-13],提出更加合理規(guī)范的價格制度,進一步促進用戶側(cè)儲能的發(fā)展。由此可見,用戶側(cè)儲能作為優(yōu)質(zhì)的可調(diào)負(fù)荷,將是“十四五”時期市場化發(fā)展最好地應(yīng)用領(lǐng)域之一,具有可觀地發(fā)展空間[14]。
為減少因大規(guī)模增加可再生能源并網(wǎng)導(dǎo)致的電力系統(tǒng)不穩(wěn)定情況,國家相繼出臺政策鼓勵增加配套性儲能建設(shè)(如表1所示)。此番政策的發(fā)布促進提高可再生能源消納能力,有效緩解新能源快速發(fā)展帶來的并網(wǎng)消納問題[15-16]。
表1 2021年關(guān)于可再生能源并網(wǎng)政策匯總
2021年8月,發(fā)改運行〔2021〕1138號《國家發(fā)展改革委國家能源局關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》發(fā)布,旨在通過市場化的方式擴大電網(wǎng)可再生能源消納能力[17],大大促進儲能的發(fā)展,從而彌補電力系統(tǒng)靈活性不足、調(diào)節(jié)能力不夠等短板問題[18],提升電力系統(tǒng)可靠性[19-20]。這些政策從多個角度出發(fā),積極調(diào)動社會各方力量,有序推進新能源發(fā)展,為“雙碳”戰(zhàn)略的推進起到指導(dǎo)作用[21]。
2021年7月,發(fā)改價格〔2021〕1093號《國家發(fā)展改革委關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知》發(fā)布,完善了現(xiàn)行分時電價機制,各地也紛紛出臺相應(yīng)政策[22],進一步細(xì)化電價(如表2所示)。
表2 2021年地方層面電價改革政策匯總
各省份均根據(jù)各地用電情況,在不同程度上拉大峰谷價差電價,優(yōu)化時段劃分,更有部分地區(qū)通過建立尖峰電價機制進一步拉大峰谷價差[23]。通過拉大峰谷電價差,從經(jīng)濟方面促進用戶側(cè)儲能的發(fā)展。從表中可以看出,各省份峰谷平電價比基本穩(wěn)定在1.5:1:0.5,部分發(fā)達地區(qū),如廣東、重慶等峰谷平電價比會更高,根據(jù)浙江省最新政策浙發(fā)改價格〔2021〕341號《省發(fā)展改革委關(guān)于進一步完善我省分時電價政策有關(guān)事項的通知》文件,對大工業(yè)行業(yè)進一步拉大峰谷電價差,限制大工業(yè)企業(yè)用電,此項政策為大工業(yè)企業(yè)安裝儲能設(shè)施帶來可觀的收益,促進儲能行業(yè)在用戶側(cè)的發(fā)展[24]。優(yōu)化峰谷電價機制、出臺尖峰電價機制,有利于充分發(fā)揮電價信號作用,引導(dǎo)用戶側(cè)合理配置儲能,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行[25]。
隨著可再生能源市場占比不斷提高,對輔助服務(wù)的需求也在迅速增加。各地相繼出臺輔助服務(wù)相關(guān)政策,推動市場改革與建設(shè)。2021年3月,國家能源局西北能監(jiān)局、青海省發(fā)展改革委等相關(guān)單位發(fā)布了《青海省電力中長期交易規(guī)則(征求意見稿)》明確儲能企業(yè)可以作為市場主體參與,旨在促進源-網(wǎng)-荷-儲共同協(xié)調(diào)發(fā)展[26],探索建立輔助服務(wù)補償機制;4月甘肅省對參與電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰的電儲能設(shè)施持續(xù)充電時間以及充電功率做了相關(guān)要求;9月山東省將AGC(自動增益控制)調(diào)頻輔助服務(wù)申報價格上限進一步提升[27];11月,東北能源局提升了調(diào)峰調(diào)頻上限值(具體見表3)。
從長遠(yuǎn)來看,在既有電力系統(tǒng)條件下,亟須建立可優(yōu)化資源配置、挖掘系統(tǒng)調(diào)節(jié)潛力的常態(tài)化市場機制,優(yōu)先用足用好市場機制配置資源,充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用。
隨著各地大力開展新能源建設(shè),光伏、風(fēng)力發(fā)電裝機量都得到大幅度提升(具體見表4)。大量可再生新能源的增長對儲能配置有了新的要求,河北、內(nèi)蒙古、天津、安徽、新疆、廣西等地對風(fēng)光裝機規(guī)模要求都已達吉瓦級以上,其他各省裝機規(guī)模也幾乎都在吉瓦級以上。
表4 各省風(fēng)電、光伏規(guī)模匯總
7月14日,寧夏發(fā)展改革委發(fā)布儲能政策,明確配置原則,支持儲能項目投運,陜西、新疆、青海、寧夏、甘肅等富含風(fēng)光資源的省份給出儲能配比均在10%以上,配置時長在2 h及以上,充分保障實現(xiàn)新能源消納;廣西通過建立儲能評分系統(tǒng),鼓勵增加儲能配置比,為儲能行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造有利條件。此外,各地還出臺各項政策,落實示范項目優(yōu)先落地機制,如鄂能源新能〔2021〕44號《湖北省能源局關(guān)于公布2021年平價新能源項目開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項的通知》提出,將優(yōu)先支持源網(wǎng)荷儲和多能互補百萬千瓦基地等新能源項目建設(shè)。
在2021年9月8日,在正式下發(fā)的國能綜通新能〔2021〕84號《國家能源局綜合司關(guān)于報送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點名單的通知》文件引導(dǎo)下,各省份積極響應(yīng)國家政策,相繼出臺關(guān)于屋頂分布式光伏政策。目前國家能源局關(guān)于該項目的試點名單共包含676個縣,文件要求各地電網(wǎng)企業(yè)要在電網(wǎng)承載力分析的基礎(chǔ)上,配合做好省級電力規(guī)劃和試點縣建設(shè)方案,充分考慮分布式光伏大規(guī)模接入的需要,積極做好相關(guān)縣(市、區(qū))電網(wǎng)規(guī)劃,加強縣(市、區(qū))配電網(wǎng)建設(shè)改造,做好屋頂分布式光伏接網(wǎng)服務(wù)和調(diào)控運行管理[28]。
為落實國家能源發(fā)展戰(zhàn)略,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,各地加快煤電油氣風(fēng)光儲一體化示范,根據(jù)“雙碳”目標(biāo),風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量需要達到12×108kW以上,而目前風(fēng)電、光伏并網(wǎng)裝機均達到2.2×108kW,合計約為4.5×108kW,仍有逾近7.5×108kW的裝機差額。對此,為響應(yīng)國家號召,國家電力投資集團有限公司(簡稱國家電投)、國家能源投資集團有限責(zé)任公司、中國華能集團有限公司、中國大唐集團有限公司等也均給出了碳達峰的具體時間節(jié)點和新能源裝機目標(biāo)(見表5),儲能作為新能源并網(wǎng)的前置條件,其重要性日益凸顯。
表5 各大發(fā)電集團規(guī)劃
山東省將儲能發(fā)展作為新型電力系統(tǒng)的重要支撐,先后出臺實施優(yōu)先調(diào)用儲能、配儲風(fēng)光電站、優(yōu)先并網(wǎng)消納、調(diào)峰調(diào)頻優(yōu)先發(fā)電量計劃獎勵、充放電量“平進平出”等支持政策。山東省發(fā)布的2021年儲能試點示范項目名單,有國家電投海陽地區(qū)100 MW/200 MW·h儲能電站等5個調(diào)峰項目和萊城發(fā)電廠儲能聯(lián)合機組調(diào)頻等2個調(diào)頻項目,為推動儲能在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)協(xié)同發(fā)展,以及在提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、促進清潔能源消納等方面發(fā)揮了有效作用。
多省市相繼給出了吉瓦級儲能電站的建設(shè)規(guī)劃及效益研究[29-30],2021年上半年,國內(nèi)新增新型儲能(含規(guī)劃、在建和運行)項目257個,儲能規(guī)模11.8 GW,分別是2020年同期的1.6倍和9倍。新增投運項目規(guī)模約 300 MW,百兆瓦以上規(guī)模的項目數(shù)量是2020年同期的8.5倍;百兆瓦級的大型項目陸續(xù)開工,吉瓦級的巨型項目也被列入開發(fā)日程。其中,2021年“風(fēng)電+光伏”發(fā)電的總裝機是127 GW,如果儲能容量按10%算,預(yù)計儲能裝機規(guī)??蛇_13 GW左右。
雖然國內(nèi)儲能行業(yè)正處于高速發(fā)展期,但仍面臨很多問題亟須解決,對此給出以下幾點建議:
(1)強化標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)和支撐作用,修改對頂層設(shè)計機制上的不足,強化其指導(dǎo)作用。
(2)提升儲能技術(shù),降低系統(tǒng)支撐成本,不斷在技術(shù)曲線積累、商業(yè)價值實踐上進行突破。
(3)完善儲能項目準(zhǔn)入及評價標(biāo)準(zhǔn),儲能商業(yè)模式眾多,標(biāo)準(zhǔn)的盈利模式有待進一步研究。
(4)進一步完善儲能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鼓勵目錄和應(yīng)用補貼目錄。