儲能(包括抽水蓄能和新型儲能)對于推動落實碳達峰、碳中和目標和保障建設以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)安全運行具有關鍵作用,是保障新能源大規(guī)模發(fā)展和我國能源安全的重要支撐。在現(xiàn)有資源條件、技術水平和政策條件下,如何推動儲能快速發(fā)展,是當前能源電力行業(yè)發(fā)展面臨的一個現(xiàn)實和緊迫的問題。
A 建設新型電力系統(tǒng)要求推動儲能跨越式發(fā)展
1.新型電力系統(tǒng)建設對儲能發(fā)展提出了高要求
新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)高比例新能源特性,風光等新能源發(fā)電具有較強的隨機性、波動性和間歇性,隨著新能源發(fā)電占比迅速提高,需大力推進儲能規(guī)模化應用。截至2020年底,我國儲能累計裝機規(guī)模3560萬千瓦,其中抽水蓄能裝機容量3180萬千瓦,電化學儲能總容量327萬千瓦。為實現(xiàn)碳達峰目標,初步測算,到2030年我國新能源裝機將達到15億—7億千瓦,發(fā)電量超2.7萬億千瓦時,占總發(fā)電量約25%,需要配置儲能設施3億千瓦以上,這對儲能發(fā)展提出了很高要求。
2.新型儲能成本快速下降,將在新型電力系統(tǒng)建設中發(fā)揮重要作用
在生產規(guī)模、制造工藝不斷提升以及儲能系統(tǒng)高度集成化發(fā)展的驅動下,自2012年以來鋰電池儲能系統(tǒng)成本已下降75%,2020年已經降至約1500元/千瓦時,基本達到儲能系統(tǒng)經濟性拐點。隨著新型儲能技術不斷突破、商業(yè)化應用逐漸成熟,未來仍有較大的成本下降空間,新型儲能具有良好的盈利前景。新型儲能具有調節(jié)響應速度快、建設周期短、開發(fā)規(guī)模受資源條件約束小等優(yōu)勢,將在新型電力系統(tǒng)建設中發(fā)揮重要作用。
3.國家出臺支持政策,儲能行業(yè)迎來發(fā)展良機
4月21日,國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見(征求意見稿)》提出,到2025年實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉變,大力推進電源側儲能項目建設、積極推動電網(wǎng)側儲能合理化布局、積極支持用戶側儲能多元化發(fā)展。
4月30日,國家發(fā)改委又發(fā)布了《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》,提出了優(yōu)化抽水蓄能兩部制電價政策,以競爭性方式形成電量電價,完善容量電價核定機制,建立抽水蓄能容量電費納入輸配電價回收的機制。在國家政策支持下,“十四五”期間我國儲能行業(yè)將迎來爆發(fā)式增長。
B 運營機制不健全和安全事故頻發(fā)制約新型儲能發(fā)展
1.儲能電站運營機制不健全,新能源電站配建儲能政策仍存爭議
今年以來,全國已有超過10個省份公開發(fā)布文件,要求新建新能源電站配置相應比例的儲能,常見配儲規(guī)模在10%—20%之間。例如,山東省要求新建光伏項目的儲能配置按項目裝機規(guī)模20%考慮;山西省建議新增光伏發(fā)電項目配備15%—20%的儲能;貴州省要求光伏發(fā)電項目在送出消納受限區(qū)域,需配備10%的儲能設施;海南省要求集中式光伏發(fā)電平價上網(wǎng)項目配套建設10%的儲能裝置。但是,由于新能源電站配套儲能運營機制不完善,目前全國新能源電站儲能設備利用率普遍較低,難以回收投資成本,新能源電站強制配套儲能政策仍然存在爭議。
2.儲能電站安全事故時有發(fā)生,標準不健全和管理不規(guī)范是根本原因
安全問題是制約儲能行業(yè)快速發(fā)展的重要因素。近年來電化學儲能電站安全事故時有發(fā)生,國內外已總計發(fā)生30多起儲能電站起火事故,造成財產損失和人員傷亡。今年4月16日,北京一座儲能電站發(fā)生起火和爆炸,是國內首次有官方信息披露的造成人員死亡的儲能電站安全事故。韓國近年在可再生能源證書獎勵政策的激勵下,電化學儲能裝機規(guī)模急劇增長,儲能電站安全事故頻繁發(fā)生。2017年8月—2019年6月,韓國共發(fā)生23起儲能電站火災事件。今年4月6日,韓國又發(fā)生一起光伏電站儲能系統(tǒng)火災事故。相對來說,歐美國家儲能電站管理較為規(guī)范,事故率相對較低。
標準不健全和管理不規(guī)范是儲能電站安全事故頻發(fā)的根本原因。在儲能標準建設方面,我國已頒布的標準涵蓋了儲能系統(tǒng)通用技術條件、儲能系統(tǒng)規(guī)劃設計、接入電網(wǎng)規(guī)定、電池本體技術要求、裝備技術條件等方面的內容。目前,儲能行業(yè)亟需開展標準制定的方面包括儲能電站控制保護設備基本技術條件、儲能電站及電池系統(tǒng)運行維護、儲能電站運行環(huán)境要求、儲能電站消防安全等方面。
C 推動儲能跨越式發(fā)展的思考
1.利用現(xiàn)有水電站資源,開發(fā)建設混合式抽水蓄能電站
常規(guī)抽水蓄能電站站址資源有限,開發(fā)規(guī)模受限,難以滿足以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)運行要求。建設混合式抽水蓄能電站為儲能發(fā)展提供了新思路。混合式抽水蓄能是指結合常規(guī)水電站建設的抽水蓄能電站,分為常規(guī)混合式和梯級混合式兩種。常規(guī)混合式抽水蓄能是利用常規(guī)水電站水庫做上水庫或下水庫,修建一個下水庫或上水庫,同時增建可逆機組或抽水泵而建成的抽蓄電站;梯級混合式抽水蓄能是利用同一流域的兩座梯級水電站,通過增建可逆機組或抽水泵而建成的抽水蓄能電站。與新建抽水蓄能電站相比,將常規(guī)水電站改建成混合式抽水蓄能電站,具有投資小、建設快、水庫淹沒環(huán)境影響小等優(yōu)點。因此,有必要對我國現(xiàn)有水電站和梯級電站的資源條件進行普查,將具備條件的水電站開發(fā)建設成混合式抽水蓄能電站,推動抽水蓄能跨越式發(fā)展。
2.發(fā)展抽水蓄能和文旅健康一體化的產業(yè)模式
抽水蓄能電站所在地區(qū)通常山水優(yōu)美、空氣清新,結合水庫環(huán)境和大壩工程,是天然的旅游觀光、健康休閑、科普教育和工業(yè)文化展示等一體化結合的文旅健康產業(yè)基地。抽水蓄能電站與文旅健康產業(yè)一體化發(fā)展,具有廣闊的前景。中國臺灣日月潭抽水蓄能電站是臺灣最大的抽水蓄能電站,也是著名的旅游圣地,是抽水蓄能電站與文旅產業(yè)融合發(fā)展的一個成功案例。因此,可探索由抽水蓄能企業(yè)和文旅健康領域優(yōu)勢企業(yè)開展戰(zhàn)略合作,發(fā)揮各自特長,共同發(fā)展抽水蓄能和文旅健康一體化產業(yè),為抽水蓄能發(fā)展開辟新模式。
3.利用資本市場引入社會資本發(fā)展新型儲能
近年來新型儲能成本快速下降,系統(tǒng)成本已經接近經濟性拐點,未來仍有較大的成本下降空間,新型儲能電站具有良好的盈利前景。新型儲能是“國家大力支持、盈利前景好,但目前缺乏成熟商業(yè)模式”的行業(yè),正是資本市場最感興趣的標的類型。可參照新能源汽車行業(yè)的發(fā)展模式,發(fā)展市場化儲能并推動相關企業(yè)上市,利用資本市場引入社會資本共同投資儲能。
4.結合電力市場建設,完善支持儲能發(fā)展的市場機制和價格機制
長期來看,儲能電站應參與電力市場,通過市場化機制回收投資成本。當前電力市場建設正在快速推進,建議結合電力市場建設,研究制定新型儲能參與電力市場的機制。在電力市場建設初期,可通過深化輔助服務補償機制、完善峰谷電價政策、探索共享儲能等市場和價格機制,為儲能電站成本疏導提供機制保障。
5.針對新型儲能安全標準缺失方面開展標準編制
標準不健全是造成儲能電站安全事故頻發(fā)的重要原因,“十四五”期間儲能發(fā)展提速,完善行業(yè)標準更加緊迫。因此,亟需對儲能行業(yè)現(xiàn)有標準進行系統(tǒng)梳理,針對當前標準體系中儲能電站控制保護、儲能電站安全管理、儲能電站驗收、調試、運行、檢修等標準不健全的方面,盡快組織開展相關標準編制工作,為新型儲能快速發(fā)展和儲能電站安全運行提供保障。
原標題:關于推動儲能跨越式發(fā)展的思考