共享儲(chǔ)能發(fā)展歷程

(一)儲(chǔ)能的概念

儲(chǔ)能即能量的存儲(chǔ)。根據(jù)能量存儲(chǔ)形式的不同，廣義儲(chǔ)能包括電儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能三類。其中，電儲(chǔ)能是最主要的儲(chǔ)能方式，按照存儲(chǔ)原理的不同又分為電化學(xué)儲(chǔ)能和機(jī)械儲(chǔ)能兩種技術(shù)類型。電化學(xué)儲(chǔ)能是指各種二次電池儲(chǔ)能，主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等;機(jī)械儲(chǔ)能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能等。

抽水蓄能是當(dāng)前最為成熟的電力儲(chǔ)能技術(shù)，主要用于電力系統(tǒng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等。抽水蓄能也是目前裝機(jī)量最大的技術(shù)，占全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模的 90%以上;但受地理選址和建設(shè)施工的局限，抽水蓄能未來(lái)發(fā)展空間有限。

電化學(xué)儲(chǔ)能是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏?chǔ)能技術(shù)。相比抽水蓄能，電化學(xué)儲(chǔ)能受地理?xiàng)l件影響較小，建設(shè)周期短，可靈活運(yùn)用于電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)及其他各類場(chǎng)景中。

(二)儲(chǔ)能的作用

國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局等五部門早在2017年印發(fā)的《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》中，就明確提出，儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)。

在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中，儲(chǔ)能是解決新能源發(fā)電和負(fù)荷用電時(shí)空不匹配的最佳手段，相當(dāng)于“蓄水池”，它能夠?qū)㈦娏ιa(chǎn)和消費(fèi)在時(shí)間上進(jìn)行解耦，使得傳統(tǒng)實(shí)時(shí)平衡的“剛性”電力系統(tǒng)變得“柔性”。

總的來(lái)看，在電力系統(tǒng)中，儲(chǔ)能主要應(yīng)用在電網(wǎng)輸配與輔助服務(wù)、可再生能源并網(wǎng)消納、分布式及微網(wǎng)以及用戶側(cè)等場(chǎng)景中。在電網(wǎng)輸配和輔助服務(wù)方面，儲(chǔ)能技術(shù)主要作用分別是電網(wǎng)調(diào)峰、加載以及啟動(dòng)和緩解輸電阻塞、延緩輸電網(wǎng)以及配電網(wǎng)的升級(jí)。在可再生能源并網(wǎng)消納方面，儲(chǔ)能主要用于平滑可再生能源輸出、吸收過(guò)剩電力減少“棄風(fēng)棄光”以及即時(shí)并網(wǎng)。在分布式及微網(wǎng)方面，儲(chǔ)能主要用于穩(wěn)定系統(tǒng)輸出、作為備用電源并提高調(diào)度的靈活性。在用戶側(cè)，儲(chǔ)能主要用于工商業(yè)削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)以及能源成本管理。

(三)新型儲(chǔ)能

新型儲(chǔ)能是什么?2021年6月22日，國(guó)家能源局發(fā)布了最新儲(chǔ)能政策《新型儲(chǔ)能項(xiàng)目管理規(guī)范(暫行)(征求意見稿)》指出，新型儲(chǔ)能項(xiàng)目是除抽水蓄能外的以輸出電力為主要形式的儲(chǔ)能項(xiàng)目。

根據(jù)CNESA前瞻產(chǎn)業(yè)研究院2014-2020年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)新型儲(chǔ)能的結(jié)構(gòu)占比仍較小，新型儲(chǔ)能中電化學(xué)儲(chǔ)能為主要儲(chǔ)能方式，而其中以鋰離子電池為主，占比達(dá)88.8%。因此，本文所述“新型儲(chǔ)能” “共享儲(chǔ)能”“獨(dú)立儲(chǔ)能電站”，均指以鋰離子電池為主要存儲(chǔ)單元的電化學(xué)儲(chǔ)能電站。

2共享儲(chǔ)能提出

“共享儲(chǔ)能”概念最早由青海省于2018年提出，是指由第三方投資建設(shè)的集中式大型獨(dú)立儲(chǔ)能電站，除了滿足自身電站需求外，也為其它新能源電站提供服務(wù);電站通過(guò)雙邊協(xié)商、雙邊競(jìng)價(jià)及單邊調(diào)用等模式參與電力交易，降低新能源場(chǎng)站棄電量，并參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)。

2019年4月，魯能海西州多能互補(bǔ)集成優(yōu)化國(guó)家示范工程儲(chǔ)能電站進(jìn)行了共享儲(chǔ)能交易試運(yùn)營(yíng)，市場(chǎng)化模式打破了單個(gè)電站獨(dú)享模式，為“共享儲(chǔ)能”提供了解決方案。

魯能海西州多能互補(bǔ)集成優(yōu)化國(guó)家示范工程坐落于青海省海西州格爾木市，項(xiàng)目總裝機(jī)容量700兆瓦，其中光伏200兆瓦、風(fēng)電400兆瓦、光熱50兆瓦、儲(chǔ)能50兆瓦，配套建設(shè)330千伏匯集站和國(guó)家級(jí)多能互補(bǔ)示范展示中心(又稱“絲路明珠”)一座。

3共享儲(chǔ)能政策環(huán)境

2021年是新型儲(chǔ)能政策年，國(guó)家政策、省級(jí)政策陸續(xù)出臺(tái)。儲(chǔ)能政策的大力支持，更深刻的意義在于通過(guò)發(fā)展儲(chǔ)能，增加光伏和風(fēng)電等可再生能源的裝機(jī)并網(wǎng)規(guī)模，最終實(shí)現(xiàn)“3060”雙碳目標(biāo)。

國(guó)家層面。2021年7月23日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局正式印發(fā)了《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出到2025年，新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上;同時(shí)，明確新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位。

現(xiàn)貨市場(chǎng)環(huán)境下，獨(dú)立儲(chǔ)能電站獲利方式將更加靈活。調(diào)頻市場(chǎng)和電能量市場(chǎng)可以二選一，儲(chǔ)能電站可以根據(jù)對(duì)于市場(chǎng)的預(yù)判靈活選擇對(duì)自己最有利的交易品種。以山東為例，調(diào)頻市場(chǎng)價(jià)格上限已從8元/兆瓦提高至12元/兆瓦。電能量市場(chǎng)日最高電價(jià)價(jià)差已經(jīng)超過(guò)1元/千瓦時(shí)，遠(yuǎn)高于上一年的調(diào)峰補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)0.2元/千瓦時(shí)，套利空間更大。

4共享儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)分析

隨著新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建，全國(guó)多地將配建儲(chǔ)能作為新能源并網(wǎng)或核準(zhǔn)的前置條件，通常要求新能源項(xiàng)目配置5-20%、1-2小時(shí)的儲(chǔ)能，從而增加調(diào)節(jié)能力、促進(jìn)新能源消納。由于新能源初始投資增加、儲(chǔ)能設(shè)備質(zhì)量不高、實(shí)際運(yùn)行效果不及預(yù)期，新能源自配儲(chǔ)能模式持續(xù)引發(fā)行業(yè)爭(zhēng)議。從各省實(shí)踐來(lái)看，共享儲(chǔ)能模式因其優(yōu)勢(shì)多元、模式共贏，越來(lái)越多地得到市場(chǎng)認(rèn)可。

一是優(yōu)勢(shì)多元。相較于新能源自配儲(chǔ)能的分散式發(fā)展方式，共享儲(chǔ)能具有調(diào)度運(yùn)行更高效、安全質(zhì)量更可控、經(jīng)濟(jì)效益更凸顯等多重優(yōu)勢(shì)。

此外，共享儲(chǔ)能還有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。規(guī)模化采購(gòu)儲(chǔ)能設(shè)備和建設(shè)施工，可降低儲(chǔ)能電站成本，減小項(xiàng)目建設(shè)初期投資壓力和未來(lái)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。共享儲(chǔ)能不僅具有成本優(yōu)勢(shì)，還可通過(guò)充分利用多個(gè)新能源場(chǎng)站發(fā)電的時(shí)空互補(bǔ)特性，降低全網(wǎng)儲(chǔ)能配置容量。隨著技術(shù)進(jìn)步疊加規(guī)模效應(yīng)，共享儲(chǔ)能度電成本在“十五五”期間將接近抽蓄水平。

二是模式共贏。穩(wěn)定共享儲(chǔ)能電站收益來(lái)源、建立可持續(xù)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)路徑，是共享儲(chǔ)能模式推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。國(guó)家明確鼓勵(lì)新能源企業(yè)通過(guò)自建或購(gòu)買儲(chǔ)能調(diào)峰能力來(lái)履行消納責(zé)任，因此新能源企業(yè)可向共享儲(chǔ)能電站購(gòu)買一定比例儲(chǔ)能容量、按年支付租金。除向新能源企業(yè)收取租金外，共享儲(chǔ)能還可參與各類電力市場(chǎng)獲取相應(yīng)收入，用于彌補(bǔ)運(yùn)行成本，提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。

6共享儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)公開信息統(tǒng)計(jì)，截止發(fā)稿前，內(nèi)蒙古、湖北、山西、寧夏、甘肅、河北、山東、陜西、河南等省均有共享儲(chǔ)能備案項(xiàng)目，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2021年備案的共享儲(chǔ)能項(xiàng)目達(dá)85個(gè)，總建設(shè)規(guī)模超12GW/24GWh。

7共享儲(chǔ)能商業(yè)模式

縱覽全國(guó)已推行的共享儲(chǔ)能商業(yè)模式，大致可以歸納為以下幾類：一是為新能源電站提供儲(chǔ)能能力租賃服務(wù)，獲取租賃收益，這也是目前大部分獨(dú)立共享儲(chǔ)能電站最主要的收益來(lái)源。二是通過(guò)與新能源電站進(jìn)行雙邊競(jìng)價(jià)或協(xié)商交易，通過(guò)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能電站“蓄水池”作用進(jìn)行“低充高放”，降低新能源電站棄電率，實(shí)現(xiàn)雙方利益共享和分?jǐn)偂＿@主要在青海等新能源消納形勢(shì)嚴(yán)峻的省份應(yīng)用為主。三是通過(guò)單邊調(diào)用，參與電力輔助服務(wù)，儲(chǔ)能電站獲取調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)費(fèi)等，這主要以山東、青海、甘肅等省份為主。四是在電力現(xiàn)貨試點(diǎn)省份，通過(guò)參與電力現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)峰谷價(jià)差盈利。