儲(chǔ)能靠什么占據(jù)未來(lái)電力市場(chǎng)規(guī)模的10%~15%?
過去的2017年,電池的熱鬧發(fā)展不止體現(xiàn)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,在電力儲(chǔ)能領(lǐng)域,被視為可再生能源孿生兄弟的儲(chǔ)能也受益于其快速發(fā)展。近日,中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟陳海生理事長(zhǎng)在“儲(chǔ)能國(guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)2018”會(huì)議間隙接受能見等媒體專訪,他在采訪中指出,未來(lái)電力裝機(jī)的10%~15%需要儲(chǔ)能,在可在生能源預(yù)期逐步實(shí)現(xiàn)、電力市場(chǎng)改革推進(jìn)以及儲(chǔ)能價(jià)格體系逐漸完善的過程中,儲(chǔ)能的市場(chǎng)份額正在逐漸打開。他還談及了當(dāng)前儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展困境、成熟的商業(yè)模式以及逐漸聚焦的技術(shù)發(fā)展形勢(shì)。
陳海生,中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所副所長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”入選者、中組部首批“萬(wàn)人計(jì)劃”入選者、科技部863項(xiàng)目首席專家。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克了先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的多項(xiàng)難點(diǎn),完成了從1.5兆瓦到10兆瓦的項(xiàng)目示范,并正向100兆瓦級(jí)的項(xiàng)目邁進(jìn)。
1、記者:請(qǐng)總結(jié)一下,過去一年中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展情況?
陳海生:過去一年中國(guó)的儲(chǔ)能市場(chǎng)增長(zhǎng)很快,特別是在用戶側(cè)發(fā)展最快,新增裝機(jī)規(guī)模所占比重為59%,同時(shí)在集中式可再生能源并網(wǎng)以及輔助服務(wù)領(lǐng)域都有所增長(zhǎng)。
來(lái)源:中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟項(xiàng)目庫(kù)
促進(jìn)增長(zhǎng)的動(dòng)力主要來(lái)自三方面。
第一方面,跟可再生能源的實(shí)際增長(zhǎng)是相關(guān)的。隨著去年分布式可再生能源的快速發(fā)展,分布式發(fā)電的波動(dòng)擴(kuò)大,影響配網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性,儲(chǔ)能逐漸成為剛需。
第二方面,來(lái)自于可再生能源未來(lái)的市場(chǎng)預(yù)期。原來(lái)可再生能源的比例很低,電網(wǎng)很容易消納,但是現(xiàn)在可再生能源在局部地區(qū)的規(guī)模占比已經(jīng)達(dá)到了15%~20%,甚至超過了30%,中國(guó)一個(gè)大一點(diǎn)的省份相當(dāng)于歐洲的一個(gè)中等以上的國(guó)家,存在大規(guī)模可再生能源接入電網(wǎng)的需求,且需要關(guān)鍵技術(shù)手段的支撐。目前棄風(fēng)棄光現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是可再生能源的間歇性、不穩(wěn)定性,也即不可調(diào)度性,而通過儲(chǔ)能可以把不可調(diào)度的所謂的垃圾電變成可調(diào)度的優(yōu)質(zhì)電;還有在時(shí)間上解決和用戶負(fù)荷需求不匹配的問題,比如下半夜的風(fēng)可以利用起來(lái)。
第三方面,隨著大電網(wǎng)尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的負(fù)荷峰谷差越來(lái)越大,像江蘇、上海、北京等,峰谷差已經(jīng)達(dá)到60-80%,今年還有極端的情況發(fā)生,廣州的最大負(fù)荷峰谷差達(dá)到了90%,過年的時(shí)候負(fù)荷只有10%左右,儲(chǔ)能能夠提供關(guān)鍵的削峰填谷技術(shù)支撐。峰谷差拉大,峰谷電價(jià)逐步拉開,這對(duì)儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)是巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
綜合來(lái)看,儲(chǔ)能的市場(chǎng)需求還是很強(qiáng)的,發(fā)展也是很快的,我這里說(shuō)的不包括電動(dòng)汽車上用的動(dòng)力電池以及手機(jī)、筆記本等上用的便攜電池。
2、記者:儲(chǔ)能的市場(chǎng)需求很大,但目前行業(yè)盈利機(jī)制有限、投資回收期過長(zhǎng),甚至有些項(xiàng)目還面臨著回收周期內(nèi)電池報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn),儲(chǔ)能企業(yè)該如何破解這種困境?
陳海生:兩個(gè)方面,一個(gè)是做好自己。電力行業(yè)一直都是一個(gè)投資比較大、投資回收期相對(duì)比較長(zhǎng),但是投資回收很穩(wěn)定、每個(gè)項(xiàng)目的投資現(xiàn)金流很大的這么一個(gè)行業(yè),做光伏也好、做風(fēng)電也好,回收期差不多也這個(gè)數(shù),8~10年左右,所以說(shuō)不要期待有什么暴利。做好自身首要的就是進(jìn)一步發(fā)展、攻關(guān)儲(chǔ)能技術(shù),把壽命做上去、把成本降下來(lái)、把安全性做好、把規(guī)模做上來(lái)。把基礎(chǔ)做好,這是第一步。
第二方面,對(duì)行業(yè)政策有信心。現(xiàn)在儲(chǔ)能企業(yè)為什么做得比較艱難,主要是因?yàn)閮?chǔ)能的價(jià)值沒有在價(jià)格當(dāng)中完全體現(xiàn)。儲(chǔ)能除了對(duì)電的數(shù)量的貢獻(xiàn)之外,更為重要的是對(duì)電的質(zhì)量的貢獻(xiàn),它提高了電的可調(diào)度性,把間歇性、不穩(wěn)定的可再生能源電力變成了穩(wěn)定的、可調(diào)度的可再生能源電力,這些價(jià)值在原有的電力市場(chǎng)價(jià)格體系中沒有體現(xiàn)。
現(xiàn)在電力市場(chǎng)改革正在推進(jìn),國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局去年發(fā)布《關(guān)于開展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》,明確8個(gè)地區(qū)作為第一批電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn),為儲(chǔ)能擴(kuò)大了市場(chǎng)空間。現(xiàn)貨市場(chǎng)中電價(jià)實(shí)時(shí)變動(dòng),每變動(dòng)一次就有峰谷價(jià)差,峰谷價(jià)差由原來(lái)的一天1~2次變成一天很多次,也即儲(chǔ)能以后可以一天充放多次,這樣投資收益率自然就上來(lái)了。電力市場(chǎng)改革將極大地助推儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展,對(duì)電力市場(chǎng)改革要有信心。
儲(chǔ)能行業(yè)的體制機(jī)制也在發(fā)展。去年國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等五部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》(簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見》),隨后各省份包括南方電網(wǎng)陸續(xù)出臺(tái)政策,例如山西省和南方電網(wǎng)先后圍繞電儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)制定了實(shí)施細(xì)則,包括價(jià)格補(bǔ)償機(jī)制;江蘇省在國(guó)內(nèi)首次制定了客戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)的管理規(guī)范;河南省、遼寧省通過峰谷差引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,降低峰谷差才能增加可在生能源裝機(jī)容量,而提高發(fā)電出力谷值和降低峰值都是儲(chǔ)能具有的優(yōu)勢(shì)。總體而言,儲(chǔ)能行業(yè)向好發(fā)展。
還有就是,儲(chǔ)能技術(shù)逐漸聚焦,未來(lái)主流技術(shù)可能有七到八種,其中三到四種會(huì)是市場(chǎng)主體。逐步聚焦之后就帶來(lái)規(guī)模效應(yīng),可以集中更多的人力、物力進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),然后降低成本,一個(gè)是通過技術(shù)降低成本,一個(gè)是通過規(guī)模降低成本。目前,儲(chǔ)能的價(jià)格正在快速降低,已經(jīng)跟抽水蓄能可比,行業(yè)到了爆發(fā)的臨界點(diǎn),去年我們稱儲(chǔ)能行業(yè)“春風(fēng)乍起”,如今儲(chǔ)能的“春天正在到來(lái)”。總體上這是一個(gè)十分巨大的行業(yè),儲(chǔ)能行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模是電力行業(yè)的10%~15%。到2050年,可再生能源發(fā)電占比要達(dá)到60-80%,下一步如果沒有儲(chǔ)能這個(gè)孿生兄弟的長(zhǎng)大,可再生能源不可控的問題就很難解決,其大規(guī)模應(yīng)用也很難。所以第一,行業(yè)有困難,第二,行業(yè)要有信心,這是一個(gè)巨大的朝陽(yáng)行業(yè)。
3、記者:業(yè)界都認(rèn)為市場(chǎng)價(jià)格政策設(shè)計(jì)是儲(chǔ)能發(fā)展的關(guān)鍵,您有沒有從政策設(shè)計(jì)的角度去考慮通過什么樣的政策模型來(lái)體現(xiàn)儲(chǔ)能對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定性價(jià)值補(bǔ)償?
陳海生:價(jià)格設(shè)計(jì)有這么兩種,一種就是沿用抽水蓄能的價(jià)格機(jī)制,抽水蓄能采用的是容量電價(jià)+電量電價(jià)機(jī)制,其實(shí)應(yīng)該包括三塊,容量電價(jià)、電量電價(jià)、輔助服務(wù)電價(jià),這三塊加起來(lái)才能充分體現(xiàn)儲(chǔ)能的價(jià)值。容量電價(jià)是對(duì)儲(chǔ)能的電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性貢獻(xiàn)的認(rèn)可,不管你有多少容量,不管我用還是不用,我每年都給你交一定的容量費(fèi)。電量電價(jià)是對(duì)儲(chǔ)能削峰填谷價(jià)值的認(rèn)可,將低價(jià)買來(lái)的電高價(jià)出售出去。儲(chǔ)能對(duì)于提升電能質(zhì)量的價(jià)值目前在抽水蓄能價(jià)格體系中沒有體現(xiàn),比如調(diào)頻、黑啟動(dòng)、旋轉(zhuǎn)備用等輔助服務(wù)。所以,僅用峰谷電價(jià)差給儲(chǔ)能收益,對(duì)儲(chǔ)能是很不公平的;儲(chǔ)能干了三件事,現(xiàn)在你只給它付一份工資,削峰填谷這一份工資,所以儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性往往算的不是很好。
還有一種價(jià)格機(jī)制就是,給儲(chǔ)能一個(gè)公平的電力市場(chǎng)主體地位,又提供給它一個(gè)市場(chǎng)化的電力市場(chǎng)例如現(xiàn)貨市場(chǎng),它也是可以發(fā)展起來(lái)的。在這個(gè)電力市場(chǎng)中,電價(jià)不光要體現(xiàn)電量?jī)r(jià)值,還要體現(xiàn)電能質(zhì)量?jī)r(jià)值,電能質(zhì)量分兩方面,一是調(diào)峰調(diào)頻,二是可調(diào)度性,已有的應(yīng)用在火電廠領(lǐng)域的就是,儲(chǔ)能輔助火電廠AGC調(diào)頻,目前電網(wǎng)對(duì)火電廠有電能質(zhì)量考核機(jī)制,電能質(zhì)量高的給予更好的價(jià)格獎(jiǎng)勵(lì),否則給予一定罰款。如果有這么一個(gè)公平參與、價(jià)格靈活的電力市場(chǎng),儲(chǔ)能就能通過電價(jià)找到它的價(jià)值,不需要補(bǔ)償也可以發(fā)展起來(lái)。
4、記者:在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)還沒建設(shè)起來(lái)之前,您認(rèn)為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)比較成熟的商業(yè)模式主要有哪些?
陳海生:現(xiàn)在有這么幾個(gè)商業(yè)模式比較成熟。
第一個(gè),分布式儲(chǔ)能,去年的帶動(dòng)行業(yè)增長(zhǎng)的龍頭企業(yè)例如南都、雙登、中天等,均在該領(lǐng)域發(fā)力。
來(lái)源:中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟項(xiàng)目庫(kù)
第二個(gè),是輔助調(diào)頻服務(wù)。這個(gè)前邊講過,主要是輔助火電廠調(diào)頻,通過獲得電網(wǎng)獎(jiǎng)勵(lì)和降低罰款,從而獲得收益。由于不同省份的調(diào)頻政策不同,需要根據(jù)當(dāng)?shù)卣叽_定盈利模式。
第三個(gè),跟大規(guī)模可再生能源結(jié)合的大型儲(chǔ)能電站。儲(chǔ)能在增加可再生能源上網(wǎng)電量上有一個(gè)放大效應(yīng)或杠桿效應(yīng),通過遼寧電網(wǎng)的例子已經(jīng)得到驗(yàn)證,1個(gè)兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能可以提高2~3個(gè)兆瓦時(shí)甚至更多兆瓦時(shí)的可再生能源上網(wǎng)電量。因?yàn)樗苁沟每稍偕茉吹妮敵龆嫉玫狡交娔苜|(zhì)量得到提升。比如說(shuō)10個(gè)兆瓦時(shí)的風(fēng)能或者太陽(yáng)能,配了1個(gè)兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能,有可能10個(gè)兆瓦時(shí)的發(fā)電的質(zhì)量都提高了,從而上網(wǎng)電量大幅增加。
第四個(gè)就是,已經(jīng)存在的峰谷電價(jià)差套利模式,特別是在越發(fā)達(dá)的省份,比如說(shuō)江蘇,江蘇做得最早、量也最大,北京、上海市場(chǎng)都已經(jīng)被占上了,行業(yè)現(xiàn)在總體上,峰谷差7毛錢基本上可以活著,7毛以上就可以賺點(diǎn),明年可能會(huì)好一點(diǎn)。但是峰谷電價(jià)差套利的模式要從兩方面考慮,一是單獨(dú)算峰谷電價(jià)差套利投資周期相對(duì)比較長(zhǎng),二是要附加上它的比如說(shuō)減少容量電費(fèi)的價(jià)值,大多數(shù)省份的容量電費(fèi)大概是每月20~30塊/千瓦,一年可多至360塊/千瓦,省下來(lái)這塊錢應(yīng)該算進(jìn)去,這確確實(shí)實(shí)是儲(chǔ)能的價(jià)值。
來(lái)源:中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟項(xiàng)目庫(kù)
5、記者:您的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了先進(jìn)的大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù),請(qǐng)介紹下最新的應(yīng)用進(jìn)展?
陳海生:我們?cè)?016年完成了首個(gè)10兆瓦的壓縮空氣儲(chǔ)能示范,已經(jīng)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行了一年多時(shí)間。現(xiàn)在正在做100兆瓦的、比原來(lái)提高一個(gè)數(shù)量級(jí)的項(xiàng)目,項(xiàng)目所在地為張家口國(guó)家可再生能源示范區(qū),爭(zhēng)取在2021年前完成。建成后它的系統(tǒng)效率能達(dá)到65%~70%,比原來(lái)提高10%,規(guī)模成本降低30%,現(xiàn)在是6千~7千塊/千瓦,能夠降到5千塊/千瓦左右,相當(dāng)于大概1200元/千瓦時(shí)。建成之后應(yīng)該是國(guó)際上最大的、第一臺(tái)100兆瓦級(jí)的不依賴油氣的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能設(shè)備。技術(shù)上還需攻克壓縮機(jī)、膨脹機(jī)以及儲(chǔ)冷儲(chǔ)熱等難點(diǎn),研發(fā)過程可能會(huì)有坎坷,但是我們有信心完成。壓縮空氣儲(chǔ)能的總體性能接近抽水蓄能,包括性能特點(diǎn)、造價(jià)、使用環(huán)境等,未來(lái)會(huì)替代一部分抽水蓄能。
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