【解析】南方區(qū)域儲能規(guī)模化應(yīng)用的機遇和挑戰(zhàn)
2018年7月2日-4日,由上海逍天電子科技有限公司和華東儲能領(lǐng)跑者聯(lián)盟(EESA)聯(lián)合主辦的“2018中國國際光儲充大會”于上海佘山茂御臻品之選酒店舉行。在國內(nèi)儲能市場前瞻的分論壇,廣東電網(wǎng)電力科學(xué)研究院的易斌博士做了題為《南方區(qū)域儲能規(guī)模化應(yīng)用的機遇和挑戰(zhàn)》的演講,分享了廣東地區(qū)的電力市場現(xiàn)狀與儲能相關(guān)政策,并對可能存在的問題和挑戰(zhàn)做了解析。
易斌:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓,上午好!非常感謝組委會給我們這個團隊提供這樣一個機會,跟大家分享一下廣東的儲能應(yīng)用的一些情況。
我今天分享的主題是南方區(qū)域儲能規(guī)模化應(yīng)用的機遇和挑戰(zhàn),重點針對廣東的一些情況作介紹。我今天主要講四點,第一個是儲能應(yīng)用的需求及現(xiàn)狀的分析;第二個就是在廣東以及南方區(qū)域相關(guān)的儲能的政策,及其帶來的一些市場機遇;第三個是儲能規(guī)模化應(yīng)用存在的一些問題,結(jié)合廣東地區(qū)的相關(guān)的政策和市場環(huán)境存在的不足;第四就是一些總結(jié)和展望。
一、儲能應(yīng)用需求及現(xiàn)狀
廣東搞電力系統(tǒng)運行特點
首先從廣東電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的角度來看,廣東電力系統(tǒng)運行情況特點是比較明顯的,它的電源的裝機容量比較大,煤電的占比比較高,截至17年年底,廣東裝機容量是1.07億千瓦,其中燃煤及占了54%。目前省內(nèi)快速調(diào)節(jié)資源比較緊張,調(diào)峰困難。其中燃煤機組、水電機組和蓄能機組占比將近三分之一,隨著風(fēng)電、光伏、核電裝機不斷地投產(chǎn),預(yù)計未來系統(tǒng)調(diào)峰能力會更加困難。再一個特點,廣東電網(wǎng)負(fù)荷比較大,然后峰谷差也比較大,負(fù)荷的曲線波動很大,調(diào)頻是比較困難。2017年廣東最高負(fù)荷是10858萬千瓦,整體的負(fù)荷是全國第一,預(yù)計2018年要達到1.2。廣東最高負(fù)荷日峰谷差也比較大,最高負(fù)荷日的谷峰比達到0.62,高峰負(fù)荷當(dāng)日的高峰與低谷負(fù)荷的差值甚至達到廣西最高統(tǒng)調(diào)負(fù)荷的2倍。廣東負(fù)荷攀升和下降速度快,部分時段變化率比較大,最快的每分鐘80萬千瓦。
廣東可再生能源發(fā)展情況
再從地區(qū)的可再生能源發(fā)展情況來看,廣東整體上可再生新能源總的裝機容量不是特別大,目前主要是涵蓋陸上風(fēng)電、集中式光伏、分布式光儲充和生物質(zhì)發(fā)電為主。截至最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的話,應(yīng)該接近了8百萬千瓦,包括剛才說的這幾類可再生能源的資源。光伏分布式的占比比較大,這兩年集中式的光伏也增長得比較快。
廣東的海上風(fēng)電,廣東省是沿海平均風(fēng)速較大的地區(qū),風(fēng)能的資源是比較豐富的,品質(zhì)較好。比較適合發(fā)展海上風(fēng)電,今年上半年廣東省發(fā)布《廣東省海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃2017-2030》,這個里面明確對廣東省海上風(fēng)電的規(guī)劃做了一些部署,目標(biāo)是到2020年海上風(fēng)電建成投產(chǎn)裝機達到2百萬千瓦,到30年要達到3千萬。全省的規(guī)劃海上的風(fēng)電長場是23個,總的裝機容量將近6700萬千瓦。近期集中在開發(fā)一些近海潛水區(qū)的風(fēng)電場,規(guī)劃有15個,近海深水區(qū)的話是有8個。
輔助服務(wù)市場需求大
結(jié)合能源局的一個發(fā)文,我對去年第二、第三、第四季度的補償情況做了數(shù)據(jù)的匯總。從廣東去年三個季度的電力輔助補償?shù)那闆r可以看,整個系統(tǒng)對備用調(diào)峰以及AGC的調(diào)頻需求是比較大的,這三個位列前三位,3個季度分別獲得的補償費用是3.3億、0.8億和0.79億。第一季度的數(shù)據(jù)沒有補上,預(yù)計整個市場在這三個總的補償?shù)馁M用,大概是5、6億。
用戶側(cè)需求較大
因為現(xiàn)在國內(nèi)儲能比較熱的幾個領(lǐng)域,一個是用戶側(cè),另外就是調(diào)頻,電網(wǎng)側(cè)目前來說比較少,但今年規(guī)模上的比較快。廣東省整個2017年全社會的用電量接近6千億千瓦時的規(guī)模,全國排名第一。工業(yè)用電接近了一半以上,從工業(yè)用戶削峰填谷、節(jié)約用電的成本來說,市場的潛力空間還是比較大的。另外珠三角地區(qū)電價的水平相對來說還是比較高的,相對北京、上海、江蘇地區(qū)的話還是略微低了一點點。用戶通過光伏的儲能,節(jié)約用電成本的需求、意愿還是比較強的,目前因為儲能成本還是有點高,所以后面發(fā)展的空間還是比較大的。
儲能應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)在廣東省儲能在電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用都有,包括發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)、用戶側(cè)、園區(qū)微網(wǎng)、變電站都有一些應(yīng)用了。在發(fā)電側(cè),這一個季度可能會有一些并網(wǎng)的項目。在我們前期的電網(wǎng)公司主導(dǎo)的園區(qū)的微電網(wǎng),工業(yè)園區(qū)的示范工程里面,其實也有一些儲能的,光儲的應(yīng)用的項目。用戶側(cè)也有一些項目,主要集中在珠三角地區(qū),包括佛山、東莞這些地方。相對江蘇這些地區(qū),整體來說現(xiàn)在的規(guī)模還是比較小。從現(xiàn)在相關(guān)的一些市場建設(shè)的一些情況來說發(fā)展?jié)摿€是比較大。
二、相關(guān)政策解讀及市場機遇
廣東電力市場建設(shè)概況
廣東從去年年底獲批全國首批電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點的地區(qū)基金,廣東省的定位是以廣東為起步,建立區(qū)域級的電力市場。主要包括年度的雙邊協(xié)商交易、年度合同電量集中交易、發(fā)電合同電量轉(zhuǎn)讓交易、月度集中競爭交易等四個品種。
現(xiàn)在廣東的市場規(guī)模還是比較大,17年市場化的交易定量超過千億度,其中年度長協(xié)電量800多億度,月度集中競價交易量319億度。參與到市場的主體達到6千多個,這個在國內(nèi)各個地區(qū)比較來說,應(yīng)該算是比較大的,做的是比較領(lǐng)先的。
廣東調(diào)頻輔助服務(wù)市場
結(jié)合電力市場建設(shè)的方案,廣東這個地區(qū)將逐步建立電能量的現(xiàn)貨市場、調(diào)頻輔助服務(wù)市場和調(diào)峰輔助服務(wù)市場等運營規(guī)則,儲能設(shè)施獲得與其他資源同等身份參與電力市場的可能性變大。現(xiàn)在模擬運行基本結(jié)束了,對整個相關(guān)的交易平臺,市場規(guī)則的一些適應(yīng)也都完成了。按照計劃,近期可能會逐步過渡到試運行,隨著這個試運行,在明年的時候也會進一步完善電力調(diào)頻的市場運營規(guī)則,把備用交易類型也會涵蓋在里面。包括結(jié)合電能量的現(xiàn)貨交易市場的建設(shè),建立輔助服務(wù)市場的機制也會進一步完善。據(jù)我們現(xiàn)在掌握的情況,整個現(xiàn)貨交易的平臺,相關(guān)的運營規(guī)則以及對于用戶、電廠設(shè)備層面的改造工作已經(jīng)基本上完成了。基本上能夠按照預(yù)期的,在年底的時候開展一些試運行。
廣東電力市場交易基本規(guī)則,相比之前的兩個細(xì)則有一個轉(zhuǎn)變,是什么樣的轉(zhuǎn)變?以前通過事前的定價,備用調(diào)用變成一個市場定價,主動申發(fā)的過程,這是有一個非常不一樣的轉(zhuǎn)化。在這個《細(xì)則》里面對整個市場出清交易的流程做了詳細(xì)的介紹,感興趣的各位專家可以進一步的了解和學(xué)習(xí)一下。
在這個規(guī)則里面,每個地區(qū)交易計算的算法、規(guī)則是不一樣的。廣東按照現(xiàn)有的規(guī)則,就是現(xiàn)在公布的這個規(guī)則,理論上綜合調(diào)頻性能指標(biāo)最高是3,K1值的上限是5,另外兩個值肯定是小于1的。根據(jù)最新的電力現(xiàn)貨市場交易的最近的審議稿,可能會對這個公式進行補充和修改,也希望關(guān)注廣東電力輔助服務(wù)市場的各位投資方或者廠商,可以實時緊密關(guān)注一下規(guī)則的情況,可能會對有一些交易的形式會有一些變化,可能會影響整個系統(tǒng)運行的情況。
我們前幾個月模擬運行的情況,發(fā)電廠的里程、報價不是非常理智,他可能為了適應(yīng)這個規(guī)則,把系統(tǒng)運行的情況去做這個流程,所以很多報價不是特別真實的,但是也一定程度反映了整個市場的情況。在1、2月份的模擬情況,整個交易的調(diào)頻里程是300多兆瓦,平均每天大概是4.45萬兆瓦。這個數(shù)據(jù)只是作為一個參考,等到它正式試運營,可能相關(guān)的情況要根據(jù)系統(tǒng)供需的關(guān)系去確定。
另外一個規(guī)則,就是《兩個細(xì)則》。這個在去年年底發(fā)布的時候,也引起了整個行業(yè)的關(guān)注。這個新修訂的南方區(qū)的《兩個細(xì)則》,其實就是加了一點,首度承認(rèn)了電站提供充電調(diào)峰服務(wù),并明確了基本條件、補償標(biāo)準(zhǔn)和考核標(biāo)準(zhǔn)。這個規(guī)則還有一些不完善的地方,最近也有很多一些自媒體或者很多專家對這些規(guī)則在進行一些討論。
另外一個市場機遇,就是廣東電網(wǎng)自身內(nèi)部的一個驅(qū)動。首先,廣東電網(wǎng)響應(yīng)國家智能電網(wǎng)發(fā)展指導(dǎo)意見,積極開展智能電網(wǎng)專項規(guī)劃,并明確推廣儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化運行技術(shù),應(yīng)用儲能構(gòu)建綜合能源利用體系,推進用戶側(cè)到配電網(wǎng)儲能應(yīng)用試點,提升電網(wǎng)可靠性和供電服務(wù)水平、提高電力設(shè)備利用率。我們團隊也深度參與到9個地區(qū)的示范工程的建設(shè),每個地區(qū)都有一定規(guī)模儲能系統(tǒng)的規(guī)劃。包括園區(qū)的,包括變電站的,包括臺區(qū)的各個層面都有,這個應(yīng)該也會推動整個廣東地區(qū)的電網(wǎng)級的規(guī)模化的應(yīng)用,從電網(wǎng)自身規(guī)劃建設(shè)出發(fā),會推動整個儲能的發(fā)展,應(yīng)該算是一個比較好的機遇。
三、規(guī)模化應(yīng)用的問題與挑戰(zhàn)
就發(fā)電側(cè)儲能應(yīng)用來說,《廣東調(diào)頻輔助服務(wù)市場交易規(guī)則(試行)》的發(fā)布有效激勵電廠進行靈活性改造,提升了系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能。目前部分電廠準(zhǔn)備通過加裝電池儲能進行靈活性改造,儲能的確迎來重要的發(fā)展機遇。現(xiàn)在市場準(zhǔn)入門檻那個K值是0.5,原有的很多小型的燃煤機組還是不符合這個要求,市場的模擬運行,廣東地區(qū)前三個月可以參與機組數(shù)量快速的增長,電力服務(wù)調(diào)頻市場機制,確實提升了系統(tǒng)調(diào)節(jié)性。
現(xiàn)在要注意什么問題呢?整個規(guī)則出來了,但是電力調(diào)頻輔助服務(wù)的分擔(dān)共享機制還不是很明確。現(xiàn)在根據(jù)各個主體繳完了分?jǐn)偟馁M用,再給到補償。整個市場的份額還是比較有限的,所以整個市場的規(guī)模,是有一定的限制的。雖然這是很好的機遇,但是也不要盲目地參與到這個市場。從我們統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看,結(jié)合現(xiàn)在模擬運行的一些情況,可能正式運行的時候,可以參與到市場的機組大概是153臺。每天市場調(diào)節(jié)的需求的話,是根據(jù)整個電力系統(tǒng)負(fù)荷的需求來定的。正式運行的時候,可能一天中標(biāo)的機組只有十幾臺,整個的比例大概是八分之一左右。從這個可以看出來,在做相關(guān)項目投資的時候,還是要結(jié)合這個機組以往歷史運行的情況,結(jié)合現(xiàn)在的規(guī)則,對這個項目做一些比較全面的分析。
從電網(wǎng)側(cè)儲能的應(yīng)用來看,受儲能投資成本和循環(huán)壽命的影響,儲能在延緩電力輸配設(shè)施擴容升級的技術(shù)經(jīng)濟性優(yōu)勢還不明顯,甚至有些場景還沒有優(yōu)勢。在電網(wǎng)側(cè)推動儲能發(fā)展的市場機制還不是很完善的,儲能在現(xiàn)在的環(huán)境下面它的價值沒辦法充分發(fā)揮的。另外從電網(wǎng)的角度,現(xiàn)在對儲能在電網(wǎng)規(guī)模化的應(yīng)用,還缺少系統(tǒng)級的應(yīng)用設(shè)計,簡單來說就是頂層設(shè)計。因為廣東有些山區(qū),小水電是比較多的, 所以我們也做過一些小水電分析,然后做了儲能的設(shè)計,功能是有,但是投資實在太大。
另外一點,如果在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用,充電和放電的過程怎樣去交易?甚至怎么定價都沒有做明確的說明。我們看一下福建的電力輔助,主要是調(diào)峰市場的規(guī)則,這里面明確說了充電的規(guī)模不小于40兆瓦時,可以在電廠的計量方法內(nèi),也可以在用戶側(cè)。對它參與的形式做了明確的說明,電廠側(cè)的話,你充電的時候可以用本廠豐富的電,充電的時候等同于電廠的發(fā)電。用戶側(cè)的電儲能可以自用,也可以參與調(diào)峰的市場,充電的時候可以執(zhí)行目錄電價,或者直接售電購買低谷電,在放電可以自用,也可以就近出售,按照獨立的電主人放電的電價執(zhí)行。這個電價沒有明確說,但是從規(guī)則層面,它比兩個細(xì)則更細(xì)致。
廣東按照現(xiàn)貨市場建設(shè)方案的部署,是沒有像福建一樣,明確一個調(diào)峰的輔助服務(wù)市場的建設(shè),可能后期會加,但是近期的規(guī)劃是先建立調(diào)頻,然后備用,還有就是需求側(cè)一些相關(guān)響應(yīng)的機制,會有一些規(guī)則出來,大家后續(xù)可以關(guān)注一下。
從用戶側(cè)儲能應(yīng)用來說,現(xiàn)在廣東應(yīng)用模式還是比較單一的,主要是通過峰谷價差,一般工商業(yè)是9毛多一點,排全國第三。前幾天國家發(fā)了關(guān)于擴大峰谷差的指導(dǎo)意見,后續(xù)會有什么樣的落地政策?大家可以再關(guān)注一下。總的來說,在廣東地區(qū)做用戶側(cè)的儲能的運用,在現(xiàn)有的市場環(huán)境下面,主要考慮天時地利人和,各方面的條件比較好,才能獲得收益回報。
另外在配網(wǎng)我們做了簡單的測算,我們結(jié)合南方電網(wǎng)110千伏以下做了些測算,傳統(tǒng)的是單位面積的投資曲線,當(dāng)負(fù)荷密度越大的地方,需要投入的設(shè)施越多,負(fù)荷越密集的地方,單位千瓦峰荷投資越低。我們對比了農(nóng)村、工業(yè)用戶、商業(yè)用戶等等一些場景下面,我們做削峰填谷單位的投資成本,也做了一些對比,總的來說在很多的應(yīng)用場景,在現(xiàn)有機制下面很難有一些很好的投資回報的收益。
四、總結(jié)和展望
1、廣東負(fù)荷水平高、峰谷差大,對調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)的需求較高,特別是在新能源比例不斷增大、特別是海上風(fēng)電發(fā)展的情況下,系統(tǒng)對靈活的調(diào)峰、調(diào)頻、備用的需求將進一步增大,但受儲能技術(shù)成本和壽命的制約,應(yīng)用規(guī)模仍較小,但增長潛力較大。
2、受電力市場建設(shè)政策,能源規(guī)劃政策等外部因素驅(qū)動,以及電網(wǎng)自身升級改造內(nèi)在需求驅(qū)動,儲能將迎來快速發(fā)展的機遇。
3、在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè),因受一些技術(shù)和政策的影響,投資的需要對這個市場規(guī)模做充分分析,也要考慮市場規(guī)則特別是電力市場運營規(guī)則的變化和政策不完善對投資帶來的風(fēng)險。
4、廣東電力現(xiàn)貨市場在年底將具備適用條件,后續(xù)隨著規(guī)則的完善,將充分釋放儲能的價值,可為儲能的商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展創(chuàng)造良好的市場環(huán)境。同時儲能規(guī)模化增大后,如何評估儲能接入對電網(wǎng)的影響,如何實現(xiàn)調(diào)度管控,需要開展深入的建模分析研究。
(本文整理自演講稿,未經(jīng)本人確認(rèn))
責(zé)任編輯:仁德財
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