構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)過(guò)程中儲(chǔ)能將具有吸引力

要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，到2030年我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上，這要求電力系統(tǒng)要更加靈活。與煤電靈活性改造、建設(shè)氣電等調(diào)節(jié)技術(shù)手段相比，儲(chǔ)能技術(shù)多樣化，具有廣闊的應(yīng)用前景，如電動(dòng)汽車(chē)、新能源+儲(chǔ)能、光儲(chǔ)充一體化等各種儲(chǔ)能技術(shù)正加快應(yīng)用到電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)。但同時(shí)，動(dòng)力電池等儲(chǔ)能細(xì)分領(lǐng)域小、散、亂，發(fā)展缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃。因此，面對(duì)構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)的迫切需求，儲(chǔ)能機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

眾所周知，隨著儲(chǔ)能技術(shù)逐漸深入應(yīng)用，其在新能源并網(wǎng)消納、電網(wǎng)運(yùn)行控制等方面發(fā)揮的作用正日益顯現(xiàn)。據(jù)預(yù)測(cè)，到2050年，我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電占總裝機(jī)的比例將接近70%，儲(chǔ)能尤其是電池儲(chǔ)能技術(shù)將應(yīng)用到電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、變、用、調(diào)等各個(gè)環(huán)節(jié)，有效解決高比例可再生能源的接入問(wèn)題，助力構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)。

提升系統(tǒng)靈活性的可靠手段

在落實(shí)碳中和目標(biāo)、保障能源安全、加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的背景下，“十四五”我國(guó)可再生能源將快速發(fā)展，“雙高”(高比例可再生能源、高比例電力電子裝備)電力系統(tǒng)特征日趨顯著。同時(shí)，存量調(diào)節(jié)資源呈現(xiàn)枯竭化，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、電力和調(diào)峰平衡、頻率調(diào)節(jié)、電壓支撐等問(wèn)題將逐漸凸顯，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨重大挑戰(zhàn)。為提高電力系統(tǒng)的靈活性，在電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)調(diào)節(jié)手段均難以滿(mǎn)足大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納需求的情況下，儲(chǔ)能將具有吸引力。

源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)各側(cè)將共同構(gòu)建未來(lái)電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源體系，儲(chǔ)能作為性能優(yōu)異的靈活調(diào)節(jié)資源，將具有廣泛的應(yīng)用前景。從發(fā)揮作用層面來(lái)看，儲(chǔ)能可以更有效地滿(mǎn)足因新能源大規(guī)模接入和用能方式升級(jí)帶來(lái)的系統(tǒng)平衡新需求；從發(fā)展前景方面來(lái)看，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)電源具有一定局限性，儲(chǔ)能是我國(guó)未來(lái)提升系統(tǒng)靈活性較為重要和可靠的手段；從發(fā)展高級(jí)層面來(lái)看，儲(chǔ)能屬于提升系統(tǒng)靈活性的增量資源，要在充分挖掘存量資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行統(tǒng)籌開(kāi)發(fā)；從發(fā)展平臺(tái)層面來(lái)看，需要發(fā)揮電網(wǎng)的平臺(tái)作用，引導(dǎo)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶(hù)側(cè)各側(cè)儲(chǔ)能共同發(fā)揮作用。

對(duì)于“十四五”儲(chǔ)能在新一代電力系統(tǒng)中的定位，從短期來(lái)看，由于缺乏獨(dú)立的主體身份，儲(chǔ)能更多是和新能源、火電、用戶(hù)等主體綁定在特定領(lǐng)域里發(fā)揮作用，應(yīng)用場(chǎng)景也較單一。由于儲(chǔ)能在促進(jìn)新能源接入和消納、電網(wǎng)安全高效運(yùn)行、提高用戶(hù)用電體驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)性等電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用等各個(gè)環(huán)節(jié)均能發(fā)揮作用，因此需從全局性、系統(tǒng)性、整體性上看待儲(chǔ)能在未來(lái)電力系統(tǒng)中的價(jià)值。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展不能就儲(chǔ)能論儲(chǔ)能，需要站在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高度，全面考慮系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源成本的投入，統(tǒng)籌儲(chǔ)能發(fā)展，使儲(chǔ)能發(fā)揮其應(yīng)有價(jià)值，又能獲得收益。

亟需解決諸多關(guān)鍵問(wèn)題

目前，我國(guó)以電化學(xué)儲(chǔ)能為代表的新一代非抽蓄儲(chǔ)能發(fā)展態(tài)勢(shì)強(qiáng)勁，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展已從技術(shù)示范進(jìn)入商業(yè)化初期發(fā)展的新階段。但同時(shí)，“在形成源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同消納新能源的格局中，亟需技術(shù)突破。如果能快速降低新型儲(chǔ)能技術(shù)的成本，儲(chǔ)能將得到更廣泛的應(yīng)用，甚至顛覆傳統(tǒng)電力系統(tǒng)模式。如果短期內(nèi)還難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)的顯著突破，那么建立合理的源荷儲(chǔ)協(xié)同機(jī)制就顯得非常必要。

一方面，通過(guò)交易機(jī)制或需求響應(yīng)機(jī)制讓源荷儲(chǔ)之間能更好地互動(dòng)和平衡，提高能源利用效率和經(jīng)濟(jì)性；另一方面，可以將其打包為一個(gè)整體參與到電力系統(tǒng)的平衡運(yùn)行中，以發(fā)揮更大價(jià)值，如負(fù)荷聚集商、虛擬電廠(chǎng)就是典型的聚集“源荷儲(chǔ)”資源并發(fā)揮更大作用與效果的模式，而基于增量配電網(wǎng)或微電網(wǎng)的多能互補(bǔ)系統(tǒng)則可以發(fā)揮“網(wǎng)”的作用，進(jìn)一步提升源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同優(yōu)化的價(jià)值。

未來(lái)儲(chǔ)能快速發(fā)展需要重視多個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，要統(tǒng)籌儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)劃，引導(dǎo)儲(chǔ)能合理布局、有序發(fā)展。我國(guó)在推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)應(yīng)注重規(guī)劃先行，從安全效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等角度進(jìn)行綜合衡量，結(jié)合“十四五”電力需求及電源發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)，考慮成本變化、環(huán)保要求等因素，在提高電力系統(tǒng)安全可靠性的前提下，以能耗低、投資優(yōu)、可再生能源充分消納等為目標(biāo)，統(tǒng)籌不同技術(shù)類(lèi)型和應(yīng)用需求，測(cè)算各地區(qū)合理的儲(chǔ)能建設(shè)時(shí)序與規(guī)模，滾動(dòng)規(guī)劃區(qū)域電網(wǎng)儲(chǔ)能容量，引導(dǎo)儲(chǔ)能有序發(fā)展。

同時(shí)，要明確儲(chǔ)能在部分細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景下的市場(chǎng)準(zhǔn)入，完善交易規(guī)則。如完善新能源配置儲(chǔ)能、共享儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能的參與電力電量交易的市場(chǎng)準(zhǔn)入、調(diào)度運(yùn)行管理和交易機(jī)制；推動(dòng)形成電化學(xué)儲(chǔ)能參與有償調(diào)壓、容量備用、黑啟動(dòng)的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)規(guī)則；建立健全電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)抽水蓄能電站在市場(chǎng)中的“長(zhǎng)協(xié)采購(gòu)+現(xiàn)貨市場(chǎng)”的收入方式；推動(dòng)形成聚合儲(chǔ)能、虛擬電廠(chǎng)、V2G(車(chē)網(wǎng)互動(dòng))等電力新業(yè)態(tài)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的規(guī)則。

對(duì)于特定場(chǎng)景儲(chǔ)能和抽水蓄能要考慮其公共屬性，適當(dāng)納入監(jiān)管范圍。同時(shí)，對(duì)于特定場(chǎng)景儲(chǔ)能，如保障系統(tǒng)安全、保障輸配電功能等無(wú)法從市場(chǎng)獲利的場(chǎng)景，若無(wú)第三方投資建設(shè)，可通過(guò)電網(wǎng)公司兜底建設(shè)，并通過(guò)完善輸配電價(jià)機(jī)制進(jìn)行疏導(dǎo)。

儲(chǔ)能成本呈快速下降態(tài)勢(shì)

對(duì)于未來(lái)五年儲(chǔ)能發(fā)展的前景，業(yè)內(nèi)人士均持樂(lè)觀態(tài)度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)2.81億千瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)2.53億千瓦，合計(jì)達(dá)5.34億千瓦，根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到“十四五”末，我國(guó)風(fēng)光發(fā)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)10億千瓦以上，波動(dòng)性新能源發(fā)電量占比將超過(guò)15%。

根據(jù)IEA(國(guó)際能源署)的研究結(jié)論，如果波動(dòng)性可再生能源滲透率超過(guò)15%，電力供需平衡難度更大，需系統(tǒng)性地提高電力系統(tǒng)的靈活性，而現(xiàn)有設(shè)施和改進(jìn)運(yùn)行方式難以滿(mǎn)足這一要求，尤其是在我國(guó)缺乏成熟的電力市場(chǎng)的情況下，這一問(wèn)題會(huì)更加突出。儲(chǔ)能可為電力系統(tǒng)提供調(diào)頻、備用、調(diào)峰、黑啟動(dòng)等調(diào)節(jié)能力，從目前各地區(qū)輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則條文來(lái)看，基本明確了儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的身份，獨(dú)立儲(chǔ)能電站和聯(lián)合儲(chǔ)能電站形式均被允許參與電力輔助服務(wù)。

儲(chǔ)能未來(lái)發(fā)展很大程度上取決于儲(chǔ)能和新能源的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步性和政策機(jī)制的影響。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，“十四五”期間儲(chǔ)能、光伏發(fā)電、風(fēng)電仍將實(shí)現(xiàn)較快的技術(shù)進(jìn)步和成本下降，新能源配置儲(chǔ)能、用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能、分布式光儲(chǔ)等項(xiàng)目的收益水平將逐步提升，迎來(lái)規(guī)?；l(fā)展。同時(shí)，在政策機(jī)制方面，隨著我國(guó)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)的市場(chǎng)機(jī)制逐步健全完善，除削峰填谷和需量管理外，儲(chǔ)能可從市場(chǎng)上獲取更多收益，將成為電力系統(tǒng)中活躍的主體之一。

從儲(chǔ)能成本來(lái)看，根據(jù)CNESA(中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟)預(yù)測(cè)，磷酸鐵鋰儲(chǔ)能的度電成本在“十四五”末將下降至0.18-0.27元/千瓦時(shí)，在當(dāng)前基礎(chǔ)上下降50%以上。隨著儲(chǔ)能度電成本的快速下降，“十四五”期間，儲(chǔ)能會(huì)呈現(xiàn)加速發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)光伏+儲(chǔ)能將創(chuàng)造更多更安全可靠的發(fā)電場(chǎng)景，同時(shí)，其具備快速響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)頻等眾多優(yōu)勢(shì)。

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