金辰 王雪穎 郭永陸 翟誠
摘?要:我國儲能及共享儲能行業分別處于發展期和起步階段,儲能產業標準及各項地方、國家政策陸續發布。在國家各類商業化儲能政策的指導下,商業化儲能梯次應用、儲能輔助服務市場化交易、商業化共享儲能的運營模式等領域發布了相關的政策和指導建議,這些政策和建議加快了儲能與共享儲能邁向商業化的步伐。本文對儲能及共享儲能技術在應用領域商業化的現狀進行了分析梳理,對目前的儲能及共享儲能商業化給出相應的建議,為今后提升儲能及共享儲能效益價值有一定參考意義。
關鍵詞:儲能;共享儲能;現狀;商業化;建議
Analysis?and?Suggestions?on?the?Commercialization?Status
of?Energy?Storage?and?Shared?Energy?Storage
Jin?Chen?Wang?Xueying?Guo?Yonglu?Zhai?Cheng
State?Grid?Nanjing?Power?Supply?Company?JiangsuNanjing?211500
Abstract:Our?country's?energy?storage?and?shared?energy?storage?industries?are?in?the?development?and?initial?stages?respectively;energy?storage?industry?standards?and?various?local?and?national?policies?have?been?released?one?after?another.Under?the?guidance?of?various?national?commercial?energy?storage?policies,relevant?policies?and?guidance?suggestions?have?been?issued?in?the?fields?of?commercial?energy?storage?echelon?applications,energy?storage?auxiliary?service?market?transactions,and?commercial?shared?energy?storage?operation?models.These?policies?and?proposal?accelerate?the?commercialization?of?energy storage?and?shared?energy?storage.This?article?analyzes?and?combs?the?status?quo?of?the?commercialization?of?energy?storage?and?shared?energy?storage?technology?in?the?application?field,and?gives?corresponding?suggestions?for?the?current?commercialization?of?energy?storage?and?shared?energy?storage,which?has?certain?reference?significance?for?improving?the?benefit?value?of?energy?storage?and?shared?energy?storage?in?the?future.
Keywords:energy?storage;shared?energy?storage;status?quo;commercialization;suggestions
在中國能源調整結構、電力系統要求增強穩定性、電力市場改革不斷深入的情況下,儲能的實際應用越來越重要。當今,中國儲能產業正經歷標準及各項地方、國家政策陸續發布,儲能及共享儲能實際運營不斷產生,新的示范項目為各地方儲能產業的發展提供經驗和參考,這些迫使相應的儲能技術及政策不斷更新完善。這些政策中,有關儲能與共享儲能政策商業化的問題尤其引起業界的關注。
1?商業化儲能政策發布回顧
2017年10月,國內最早的商業化儲能發展政策發布[1]。國家發展和改革委、財政部等五部委發布的《關于促進我國儲能技術與產業發展的指導意見》對儲能技術發展與應用進行了戰略部署,提出了儲能行業未來十年的發展目標。面對當前快速發展的儲能產業及儲能商業化轉型的趨勢,國家發展和改革委等四部委聯合發布了《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》。該指導意見指出,“十三五”后期需合理規劃、增量配置儲能。通過不斷改進完善電力市場交易機制和電力現貨市場的建立,在以下區域發展示范項目:電力市場建設、電力系統靈活性、分布式發電、可再生能源消納、微網、用戶側、能源互聯網等,進一步帶動分布式、集中式、混合式的新能源發電和儲能的示范應用,推動新能源汽車充電停車一體化運營和多種形式電池的應用。
近日,工業和信息化部、國家發展和改革委等十幾個部門,聯合發布的《關于推動先進制造業和現代服務業深度融合的發展實施意見》指出,在分布式電源的生產利用方面,應滿足分布式、智能化發展的趨勢,推進新能源設備制造和新能源產業生產的協同發展。在服務全鏈條體系以及完善汽車制造方面,需要加快充電設施布局的建設,鼓勵條件好的區域建立動力電池的回收利用管理,積極探索和發展電池租賃和電池換電的服務。儲能應用是國家能源發展戰略的重要組成部分,這些政策措施有利于推動儲能產業的商業化和規?;?,對國家“碳達峰、碳中和”目標的實現,提高能源利用的效率意義重大,同時也為將來儲能產業的發展指明了具體的任務,從而進一步推動儲能產業由研發示范項目為主向商業化運營過渡。
2?商業化儲能的梯次利用
根據中國汽車行業的統計,2020年全年,國內新能源汽車生產了136.6萬輛,同比分別增長了7.5%,銷售了136.7萬輛,同比分別增長了10.9%。僅2020年就退役了24GWh的電池。面對龐大的退役電池需求,國家科技部、工業和信息化部等七部委發布的《新能源汽車的動力蓄電池回收利用管理的暫行辦法》提出了新能源汽車電池回收利用、蓄電池行業發展、資源綜合應用方面的相關規定。該管理辦法的公布,將對新能源電池業產生極大的影響。該政策的落實結果使動力電池在儲能領域梯次利用的商業價值被業界重新審視并加以重視。
近年來,國家已經展開建立了車用電池回收利用的示范工程和儲能梯次利用的示范工程。如100kWh錳酸鋰電池儲能系統的梯次利用示范項目,由國家電網公司負責建設,該示范項目采用了退役電池分選評估,技術規范制定了電池配組,電池管理系統可靠、高效。在備用電領域的電池產品梯次利用、退役的動力蓄電池方面深圳比亞迪、國軒高科公司走在前列。在成組電池、容量評估等梯次利用關鍵技術方面,中國鐵塔公司取得突破進展。這些項目在減小棄風棄光率、實現削峰填谷、節能降碳等方面意義重大,同時校驗了儲能電池系統的經濟性、節能性、安全性和可靠性。
現階段,中國鐵塔公司2019年已將其200萬個基站的電池采用車用退役電池。同時在電力動態的擴容、新能源的發電、削峰填谷等方面都采用了車用退役的電池。此外,到2020年,中國鐵塔公司應用的電動汽車退役電池已經超過了1000萬輛。電池在電網儲能領域的梯次應用也在逐步增多。2018年,江蘇省進行了20MW/75MWh的梯次利用的儲能電站在電網側儲能的示范應用。2020年雄安新區發布了采用電動汽車退役梯次的電池建儲能電站項目的招標。雄安公司籌備組,對外公布了公司在儲能領域的規劃方案:總體發展規模在500MW/2000MWh左右。初步規劃:每一個縣區鎮均配置1個儲能電站,每一個儲能電站的規模在10MW/40MWh左右。在調峰調頻電站的規劃中采用了2GWh的電動汽車退役電池。
與此同時,北汽鵬龍動力電池的梯次利用項目的奠基儀式,在河北滄州舉行。從以上可以看出,電池梯次利用在儲能領域尤其是在電池儲能電站的應用空間巨大。電池梯次利用不僅能夠降低儲能電站的建設成本,還對減少環境的污染具有極大的意義,使得電池利用的效益最大化。以上示范工程的規劃與建設為規?;猛艘垭姵?、儲能電站商業化運營、最大化電池經濟效益奠定了實踐基礎。
3?共享儲能輔助服務模式
2019年,青海省探索了共享儲能調峰輔助市場化交易模式,建立了富余光伏與共享儲能的聯合試點交易。該試點在240h內,儲能綜合轉換效率達到80%以上,共計完成充換電量超過80萬kWh,放電量達到66萬kWh,年最大利用小時數可提高180h。同年,由廣東深圳科陸電子有限公司與華潤電力(海豐)有限公司合作建設的30MW儲能輔助調頻項目開工建設,建立的輔助調頻系統模達到30MW/14.93MWh,采用安全性能高的磷酸鐵鈦電池,本項目完工后將成為當前國內儲能規模最大的儲能型調頻項目。該項目提供高質量的AGC調頻服務,不僅提升了電網安全穩定性,豐富了儲能應用場景,而且還創造了較大的經濟效益。2019年9月,由湖南華潤電力鯉魚江有限公司自主投資建立的包含儲能調頻的發電廠項目正式投入商業運營。該項目不僅是第一個將儲能聯合調頻系統應用于直調機組,還首次將儲能技術應用至廠級AGC調頻領域。
4?共享儲能的商業化運營模式
4.1?共享儲能的運營模式
共享儲能具有完全可控、響應速度快的特點,可以有效提升能源互聯背景下電力系統的安全性、穩定性和促進新能源消納。這是能源互聯網中儲能推廣應用的一個重要原因[2]。
傳統儲能項目僅僅服務于某個單獨的能源電站,不會與其他區域的電力儲能設備相互關聯,商業模式簡單,運營不經濟。共享儲能是將電力系統所有的電力儲能裝置進行整合,通過集控集調,發揮集群和規模效應,共同區域電力能源系統提供調頻調壓、削峰填谷等輔助服務,并達到降本增效的目的。
共享儲能體現在三個方面:
一是共享設備,包括儲能租賃使用的設備等;
二是共享資源利用,應用電力系統及其他儲能單元的調節作用,將電網的安全、可靠性和經濟性進一步提高;
三是共享服務,滿足能源管理、電網售電、定制用電的需求等其他各項服務。
目前儲能云平臺的建設已經在國網電力公司、儲能的運營商、負荷的集成商等相關企業展開。伴隨著5G技術的應用,儲能云共享平臺將使各個儲能主體發揮最大的利用價值,實現社會資源最優配置。
4.2?青海共享儲能發展及政策解讀
青海省清潔能儲量豐富,為國家重要的新能源產業基地,新能源裝機比例達到40%以上。青海省新能源行業的發展,在國內各省市區排名中名列前茅。
2019年,青海省開展共享儲能的調峰輔助服務的試點交易。該試點交易采取市場合約的模式,是首次由集中式光伏電站與儲能電站開展的調峰輔助市場化交易,也是第一筆國內共享儲能市場化交易,是在新能源消納方面,儲能技術在國內第一次規模化應用試點[3]。
面對青海省光、風等可再生能源消納遇到的各種問題,為推動儲能和可再生能源的協同發展,國家和地方政府先后出臺了以下的相關政策。
《關于促進青海鋰電產業的可持續健康發展的指導意見》,在2018年4月,由青海省政府發表公布。該指導意見建議,深入地研究儲能電池在儲能系統的應用標準體系,實現鋰電產業與新能源在青海省的協同發展。
《青海省電力輔助服務市場的運營規則》,在2019年6月,由國家能源西北監管局發布。該運營規則詳細規定了青海省儲能系統的運營規則,包括儲能市場準入的條件、補償的價格、交易的模式、結算的方式、運行控制的原則等。該運營規則內容全面,為共享儲能參與電力市場交易提供全面的政策支持。
《關于進一步嚴格控制電網投資的通知》,在2019年12月,由國家電網公司發布。該控制電網投資的文件規定:在進行電網側電化學儲能項目的投資建設過程中,禁止投資租賃方式,也不允許合同能源管理方式。從以上政策文件中可以看出,共享儲能交易模式占有重要位置。
4.3?儲能商業化運營的關鍵環節
建立涵蓋新能源、常規電源、電網、儲能、電力用戶的市場化交易機制是共享儲能商業化發展的關鍵。當前可再生能源配套的儲能電站之外的儲能系統項目,獲利主要靠峰谷價差來實現。在峰谷價差較高的地區,考慮項目前期投入,至少需要7年才能收回成本,所以當前儲能項目缺乏吸引力。另外,儲能項目補貼費用核發進度慢、峰谷電價政策不明朗等問題,成為儲能產業發展的制約因素。結合以上分析可以看得出,公平合理的規劃引導政策、高效的儲能服務交易平臺的建設、健全的共享儲能商業化交易機制,是共享儲能產業健康發展的最重要環節。
5?商業化發展建議
目前,國內儲能及共享儲能行業發展尚不成熟,相關政策法規亟待進一步細化和完善。儲能服務交易平臺的建設和儲能商業化交易機制的制定,有助于儲能行業有序參與電力市場交易,助力儲能的商業化進程,從而提升儲能效益利用價值。具體建議主要有:
(1)儲能政策需統一規劃,進行頂層設計,政策的制定應有連續性、可持續性。共享儲能的發展需要建立完善的儲能行業與新能源發展的路線、政策。
(2)應依據儲能服務場景和服務內容的差異,確定好各參與主體的權利與義務邊界,來制定相應政策。
(3)儲能技術的規?;⑸虡I化推廣亟須制定綜合考慮盈利模式及投資主體的保障措施,明確儲能及共享儲能收益分攤方式。
(4)儲能行業的發展,需要高水平的領軍人才,當務之急是加快人才的培養,落實相應的保障制度。
參考文獻:
[1]李建林,李雅欣,周喜超,王立.儲能商業化應用政策解析[J].電力系統保護與控制,2020,48(19):168178.
[2]董凌,年珩,范越,趙建勇,張智,林振智.能源互聯網背景下共享儲能的商業模式探索與實踐[J].電力建設,2020,41(4):3844.
[3]李建林.共享儲能為青海新能源供應插上騰飛翅膀[J].電氣時代,2020(2):1415,17.
作者簡介:金辰(1988—?),本科,工程師,研究方向:發展規劃管理;王雪穎(1993—?),碩士,助理工程師,研究方向:配網規劃相關工作;郭永陸(1986—?),本科,工程師,研究方向:財務管理、預算管理;翟誠(1988—?),本科,工程師,研究方向:電網監控。