■本刊記者 余璇/編輯 白宇
6月7日,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關于進一步推動新型儲能參與電力市場和調度運用的通知》指出,新型儲能具有響應快、配置靈活、建設周期短等優(yōu)勢,是構建新型電力系統(tǒng)的重要組成部分;要建立完善適應儲能參與的市場機制,鼓勵新型儲能自主選擇參與電力市場,堅持以市場化方式形成價格,持續(xù)完善調度運行機制。
目前,我國新型電力系統(tǒng)建設的思路和重點是什么?儲能行業(yè)發(fā)展將如何為新型電力系統(tǒng)建設提供重要支撐?如何深化儲能參與輔助服務市場建設?對此,本刊記者專訪了中國能源研究會儲能專委會主任、中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟理事長、中科院工程熱物理所研究員陳海生。
《中國電業(yè)與能源》:目前,我國新型電力系統(tǒng)建設的思路和重點是什么?
陳海生:新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為前提,以新能源為供給主體,以智能電網(wǎng)為樞紐平臺,以源網(wǎng)荷儲一體化與多能互補為支撐,以清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動為基本特征的電力系統(tǒng)。
國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出,構建新型電力系統(tǒng),應推動電力系統(tǒng)向適應大規(guī)模高比例新能源方向演進;創(chuàng)新電網(wǎng)結構形態(tài)和運行模式;增強電源協(xié)調優(yōu)化運行能力;加快新型儲能技術規(guī)?;瘧?,大力提升電力負荷彈性。
國務院發(fā)布的《2030年前碳達峰行動方案》針對“加快建設新型電力系統(tǒng)”工作重點包括:構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng),推動清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置。大力提升電力系統(tǒng)綜合調節(jié)能力,加快靈活調節(jié)電源建設,提升電網(wǎng)安全保障水平。積極發(fā)展“新能源+儲能”、源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補,支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng)。制定新一輪抽水蓄能電站中長期發(fā)展規(guī)劃,完善促進抽水蓄能發(fā)展的政策機制。加快新型儲能示范推廣應用,到2025年,新型儲能裝機容量達到3000萬千瓦以上。深化電力體制改革,加快構建全國統(tǒng)一電力市場體系。到2030年,省級電網(wǎng)基本具備5%以上的尖峰負荷響應能力。
《中國電業(yè)與能源》:儲能行業(yè)發(fā)展將如何為新型電力系統(tǒng)建設提供重要支撐?
陳海生:為實現(xiàn)碳中和的遠景目標,我國非化石能源消費比重將逐步提高到80%以上,間歇性、不穩(wěn)定性、不可控的可再生能源將由補充能源變?yōu)橹黧w能源。相應地,電力系統(tǒng)將從“集中式發(fā)電為主”向“集中式和分布式發(fā)電結合”的形式轉變,電力系統(tǒng)的主體將從“源網(wǎng)荷”3個主體發(fā)展為“源網(wǎng)荷儲”4個主體,儲能將在新型電力系統(tǒng)中成為4個基本主體之一,成為新型電力系統(tǒng)的關鍵支撐。
儲能作為電網(wǎng)中的優(yōu)質靈活性調節(jié)資源,同時具有電源和負荷的雙重屬性,可以解決新能源出力快速波動問題,提供必要的系統(tǒng)慣量支撐,提高系統(tǒng)的可控性和靈活性。在新型電力系統(tǒng)中,儲能是支撐發(fā)電側高比例可再生能源接入和消納的關鍵技術手段;是提升電網(wǎng)調節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力的重要支撐技術;也是支撐用戶側能源管理和電能質量的有效手段。
隨著儲能技術的突破和規(guī)模化發(fā)展,各類儲能技術的應用成本將持續(xù)下降。隨著電力市場化改革的全面推進,儲能既可以作為獨立主體參與現(xiàn)貨市場和輔助服務市場,又可以配套可再生能源保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行,實現(xiàn)多重應用價值疊加。
《中國電業(yè)與能源》:目前我國儲能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何,面臨哪些挑戰(zhàn)?您對提升儲能服務新型電力系統(tǒng)的支撐能力有何建議?
陳海生:根據(jù)中國能源研究會儲能專委會/中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟(CNESA)全球儲能項目庫的不完全統(tǒng)計,截至2021年底,中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模為4610萬千瓦,占全球儲能市場的22%,其中,新型儲能累計裝機超570萬千瓦,同比增長75%。雖然發(fā)展迅速,但面向未來大規(guī)模儲能應用需求,仍面臨不少挑戰(zhàn),主要包括如下幾個方面:
在技術方面,總體來說,當前技術水平在效率、規(guī)模、安全、成本、壽命等方面尚無法完全滿足新型電力系統(tǒng)應用的要求。部分儲能技術的成熟度尚需提高,部分核心技術還未完全掌握。
在市場方面,盡管目前各地在探索新的商業(yè)模式,但目前從全國范圍來看,已建儲能項目大多還未形成穩(wěn)定合理的收益模式,能夠獲得調峰、調頻以及容量補償?shù)榷嘀厥找娴氖袌鰴C制細則尚處空白。
在安全與標準體系方面,關于儲能設備與儲能電站的技術規(guī)范還不統(tǒng)一,尚未形成規(guī)范行業(yè)發(fā)展的技術標準體系。時至今日,行業(yè)仍未形成統(tǒng)一的安全標準和公認的解決方案。
為進一步提升儲能服務新型電力系統(tǒng)的能力,有以下幾方面建議:
一是技術方面。要強化儲能技術創(chuàng)新,通過項目和政策支持,開展儲能原理和關鍵材料、單元、模塊、系統(tǒng)和回收技術等研究,突破一批具有關鍵核心意義的儲能技術。同時,不斷推進儲能技術與裝備的研發(fā)示范,通過開展提升可再生能源利用水平應用、提升電力系統(tǒng)靈活性和穩(wěn)定性應用、提升用能智能化水平應用、推進儲能支撐能源互聯(lián)網(wǎng)應用等不同技術路徑和場景的應用示范,不斷探索技術創(chuàng)新方向。
二是市場方面。要秉持“誰獲益,誰付費”原則,結合技術特性建立長效市場機制、明確政策導向和儲能價格機制。在這個過程中,通過建立合理穩(wěn)定的儲能價格機制,實現(xiàn)多重應用價值,從而成為新型電力系統(tǒng)必不可少的一環(huán)。
三是安全方面。要盡快完善儲能產品標準和檢測認證體系。建立并完善儲能規(guī)劃設計、設備及試驗等各環(huán)節(jié)的標準體系。完善儲能產品性能、安全性等檢測認證標準,建立國家級儲能檢測認證機構,加強和完善儲能產品全壽命周期質量監(jiān)管等。
《中國電業(yè)與能源》:現(xiàn)階段儲能參與輔助服務市場的情況如何?對于如何深化儲能參與輔助服務市場建設,您有何建議?
陳海生:2020年以前,我國儲能參與輔助服務市場的模式以火儲聯(lián)合調頻為主。截至2020年底,火儲聯(lián)合調頻項目建設規(guī)模超過67萬千瓦。近兩年,隨著我國電力市場化改革的深入以及“雙碳”目標的提出,全國各地開始加快輔助服務市場建設進程,電源側、用戶側、電網(wǎng)側儲能開始逐步參與輔助服務市場。
2021年,國家能源局正式發(fā)布《電力并網(wǎng)運行管理規(guī)定》和《電力輔助服務管理辦法》(以下簡稱“新版‘兩個細則’”),文件明確了新型儲能參與輔助服務市場的主體地位,并提出了并網(wǎng)管理要求,同時新增了電力輔助服務新品種,完善了輔助服務分擔共享新機制。自文件發(fā)布以來,全國已有8個地區(qū)修訂了本區(qū)域的輔助服務市場規(guī)則:
在輔助服務品種方面,儲能除了可以參與常規(guī)的深度調峰、二次調頻以外,山西省和南方區(qū)域等地還新增了有償一次調頻和無功調節(jié)等服務品種。
在市場參與形式方面,華北區(qū)域和浙江省允許用戶側儲能作為第三方獨立主體參與調峰市場,同時各地也開始探索儲能聯(lián)合新能源場站參與輔助服務市場的新機制。
在成本分攤機制方面,廣東、山西、浙江、江蘇的政策體現(xiàn)了“誰獲益,誰付費”的原則,推動建立輔助服務費用向用戶傳導的長效機制。
雖然輔助服務市場正在如火如荼地建設,但仍然存在可持續(xù)發(fā)展機制不明、調用原則尚不清晰、分攤補償機制不健全、市場長效機制有待建立等問題。
針對這些挑戰(zhàn),有以下幾個建議:一是因地制宜落實新版“兩個細則”,明確儲能市場身份,同時結合市場環(huán)境完善市場規(guī)則;二是拓展儲能參與輔助服務市場的服務品種,明晰各市場主體的技術要求和考核標準;三是結合電力市場化改革,探索建立電力用戶共同參與的輔助服務分擔共享機制,形成可市場化運作的長效機制;四是加強輔助服務市場與現(xiàn)貨市場的銜接和融合;五是保持政策制定的連貫性,避免政策的大幅度波動造成市場動蕩。
《中國電業(yè)與能源》:在新型電力系統(tǒng)布局下,儲能行業(yè)發(fā)展如何處理好安全、低碳、經濟3個要素的平衡關系?
陳海生:一是要加強組織領導。國家有關部門統(tǒng)籌協(xié)調安全、低碳和經濟發(fā)展等重大問題,建立和完善鼓勵政策和法律法規(guī),促進政、產、學、研、用合作互動,切實推動各項措施落實到位。地方相關主管部門應結合實際,研究制定適合本地的落實方案,因地制宜,科學組織,杜絕盲目建設和重復投資,有序推進儲能技術和產業(yè)發(fā)展。
二是要加強技術攻關和試點示范。圍繞促進可再生能源消納、發(fā)展分布式電力和微網(wǎng)、提升電力系統(tǒng)靈活性、構建能源互聯(lián)網(wǎng)等重大需求,布局一批具有引領作用的重大儲能技術攻關和試點示范工程。
三是要加強行業(yè)引導和規(guī)范。充分發(fā)揮專業(yè)協(xié)(學)會、研究會、聯(lián)盟的作用,引導行業(yè)協(xié)調發(fā)展;依托行業(yè)儲能信息公共平臺,加強信息對接、共享共用和交易服務;加快儲能產品標準和檢測認證體系建設工作,保障行業(yè)規(guī)范發(fā)展。
《中國電業(yè)與能源》:目前儲能商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展取得了哪些成果?未來儲能商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展將對新型電力系統(tǒng)帶來怎樣的改變?
陳海生:在“雙碳”目標和新型電力系統(tǒng)建設的需求下,儲能技術快速進步,產業(yè)鏈逐步完整,新型商業(yè)模式層出不窮,目前儲能正處于從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展,建立成熟產業(yè)體系,形成多種商業(yè)模式的關鍵時期。
從商業(yè)化來看,儲能成本顯著下降,循環(huán)壽命、能量密度等關鍵技術指標得到大幅度提升;部分省份如廣東、山西等地的火儲聯(lián)合調頻項目已經實現(xiàn)商業(yè)化;隨著各地峰谷價差政策的推進以及“雙控”工作的深入實施,部分省份如浙江、廣東、江蘇等的用戶側儲能項目也已經初步具備經濟性。
從規(guī)?;瘉砜?,2021年,我國新型儲能市場進入規(guī)?;l(fā)展階段。一是新增投運新型儲能項目裝機規(guī)模不斷刷新歷史。二是大規(guī)模項目的數(shù)量不斷增多,特別是百兆瓦級項目數(shù)量,達到78個,占2021年新增新型儲能項目(含規(guī)劃、在建、投運)總規(guī)模的63%。三是液流電池、壓縮空氣等新型長時儲能技術實現(xiàn)了單體百兆瓦級項目的投運,未來壓縮空氣儲能還將開展單體30萬千瓦的規(guī)?;瘧谩?/p>
規(guī)?;膬δ苋裟艿玫接行д虾统浞终{用,將對解決新能源并網(wǎng)引起的電力平衡問題、系統(tǒng)穩(wěn)定性風險等發(fā)揮重要作用。但儲能項目的商業(yè)化和規(guī)?;l(fā)展還面臨收益機制不穩(wěn)定,政策變化風險大等問題。未來可在以下幾個方面著手持續(xù)推進儲能的商業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展:
一是盡快建立能夠直接反映電力供需關系和電能質量的電力市場價格機制??稍偕茉幢壤?,大概率會帶來現(xiàn)貨市場價格波動頻繁且劇烈,目前國內終端電價水平傳導存在較大的延遲性,無法及時反映供需變化,以及靈活性資源的價值。在中國現(xiàn)貨市場建設過程中,建議設計存在時序和地點特性差別的電價機制,同時進一步拉大電力中長期市場、現(xiàn)貨市場上下限價格。
二是根據(jù)未來新型電力系統(tǒng)的實際需要增加新的輔助服務品種。隨著可再生能源接入電力系統(tǒng)比例的增加,以及火電機組的逐步退出,電力系統(tǒng)慣量供應不足。目前我國各地輔助服務市場運營交易規(guī)則中,均鼓勵儲能參與調峰、調頻市場,但各地有必要結合實際情況,探討快速調頻、爬坡、慣量支撐、備用等各類輔助服務品種的設立,細化調頻品種,為快速調節(jié)資源提供穩(wěn)定的市場參與空間。
三是建立儲能服務的成本疏導機制和儲能價格機制。目前我國新能源側強制或鼓勵配套的儲能設施,以及參與輔助服務市場的儲能設施,其系統(tǒng)性成本與收益,以及相關受益主體尚未得到詳細且明晰的評估,成本也未有效疏導至“肇事方”或受益主體。應盡快建立儲能服務的成本疏導機制和儲能價格機制,秉持“同工同酬”的原則,對于能夠提供抽水蓄能、燃氣機組、火電等資源同等服務質量和效果的新型儲能,享受同等的容量電價補償和儲能價格機制?!?/p>