山西新型儲能發展的政策建議*

王 剛

（山西省社會科學院能源經濟研究所，山西 太原 030032）

電力系統儲能主要分為機械儲能（抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等）、化學儲能（鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池）和電磁儲能（超導電磁儲能、超級電容器儲能等）3個大類[1]。新型儲能，是指除抽水蓄能以外的以輸出電力為主要形式的儲能項目[2]。目前新型儲能主要包括：電化學儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、儲氫、儲熱等。儲能是保證電網電能質量穩定的重要途徑和手段，是支撐新型電力系統的重要技術和基礎裝備[3]。作為能源生產和碳排放大省，如何立足山西資源稟賦并積極推動綠色低碳轉型發展？如期實現雙碳目標？構建以新能源為主體的新型電力系統將為能源轉型和雙碳目標的實現提供有力支撐。

目前，山西省已經形成了以煤、電為龍頭，風、光、氣、氫等齊頭并進的安全綠色多元能源供給體系。圖1為山西省“十三五”電力裝機規模及“十四五”電力裝機規劃。據《山西省可再生能源發展“十四五”規劃》顯示，到2025年山西可再生能源發電裝機將占電力總裝機容量的50%以上，其中風光裝機將分別達到3 000萬kW和5 000萬kW，而可再生能源的發電量將從2020年的12%提升到30%左右[4]。改善風光資源隨機性、波動性、間歇性的明顯缺點，增加可再生能源消納，使得可再生能源更好地為電網出力，儲能是基礎。對此，山西省加大了儲能的中長期發展，預計到2030年抽水蓄能裝機的容量將超過1 500萬kW，電化學儲能超過1 000萬kW。但是，由于選址困難、電站投資大、建設周期長以及氣候異常加速枯水期到來等缺點，抽水蓄能很難跟上風光等新能源的快速發展和智慧電網建設步伐。同時，新型電力系統構建需推動更多更廣的分布式新能源發展，并加快其與電網系統匹配。新型儲能體量小、布置靈活、響應快速，是優質的靈活性調節資源。因此，為了促進高比例可再生能源消納，新型儲能的發展不可或缺。

圖1 山西省電力裝機規模

1 新型儲能電站的特性

1.1 優點

1）多點布置且靈活性強。傳統的抽水蓄能調峰、火電調峰多注重于提升電力系統的全網調峰能力，且一般規模較大，會出現無法響應電網局部調峰需求的情況。新型儲能電站可根據新能源發電場地分布而靈活布置，也可針對新能源出力特性而靈活調整，承擔分布式儲能的角色，在微網和分布式電網中可以發揮重要作用，提升電網局部的調峰靈活性。同時電化學儲能電站投資小，建設周期短，相較抽水蓄能從規劃到投運需要10年時間的建設周期，可以更靈活適應政策變化和提升電網靈活性。

2）響應快速。新型儲能電站體量小，反應速度快，具有毫秒級的充放電轉換能力和低轉動慣量優勢，對風光實時出力快速響應，減少對電網的沖擊。同時跟蹤發電計劃，對電網的安全穩定運行和智能電網建設具有重要意義。

3）應用場景廣。新型儲能電站的應用場景較抽水蓄能更廣，在發電側、電網側、用戶側、能源互聯、能源管理、能源交易等場景發揮重要作用。發電側通過平抑波動、平滑輸出、調頻調壓、削峰填谷、發電預計等實現風電光伏大規模并網；電網側可輔助調峰調頻調壓，防止大規模停電；用戶側可峰谷套利，需求響應，充當備用電源，提高供電能質量和供電可靠性；能源互聯實現新舊能源在發輸配儲和用電安全可靠的多能互補能源體系構建；能源管理實現源網荷儲一體化智慧能源管理系統和新型電力系統；能源交易推動碳交易助力碳中和。

1.2 缺點

1）儲能技術有待突破。新型儲能技術的發展還處于起步階段，尚未完全成熟。鋰電池的安全技術、變流器的壽命和效率、EMS的信息化智慧化技術、退役電池的回收利用技術都需要加快突破。

2）面臨安全及二次污染問題。就電化學儲能來說，安全和環保是目前無法避免的兩大問題。鋰電池資源消耗大，并且制造過程會產生污染。此外，退役電池又有可能產生新的環境問題。在安全方面，近10年間，儲能電站事故頻發，造成了嚴重的財產損失和人員傷亡，這其中多起事故是由電池系統缺陷造成的，電化學儲能技術的安全性還有待進一步的研究和探索。

綜上所述，新型儲能電站具備地理位置限制小、一次性投資低、成本持續下降、建設周期短、靈活性強、應用場景廣等優勢，更適應新能源發電波動性、間歇性的特點，是支持風電光伏大規模發展的基礎，也是實現源網荷儲一體化建設的必要條件。隨著技術的進步，電化學儲能不僅成本會進一步降低，還會向著更加安全環保的方向發展。

2 山西新型儲能發展的現狀

2.1 新型儲能規?？焖僭鲩L

山西新型儲能主要集中在電源側，已投運電源側儲能11項，總容量11.1萬kW，多采用三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，主要用于火電廠聯合調頻。電源側儲能的配置提升了火電機組調節性能，提高了山西電網整體調頻效率。

山西省“十四五”期間將投建33項新型儲能項目，裝機容量達到4.783 GW，其中15項已獲批山西省“新能源+儲能”試點示范項目。同時，獨立儲能在建項目8項，總容量100萬kW，“新能源+儲能”在建項目82項，總容量95.9萬kW，預計2023年底全部投產。

2.2 多種儲能技術并行

在新型儲能技術路線上，山西省在已投運或規劃建設儲能項目上，采用電化學儲能系統40項、飛輪儲能5項、壓縮空氣儲能1項、熔融鹽儲能1項、電儲熱1項、超級電容器儲能1項。其中，磷酸鐵鋰電池儲能技術的儲能裝機容量超過40%，成為繼抽水蓄能之后的第二大儲能技術。多種儲能技術路線已經在山西省扎根，并將帶動山西儲能關鍵技術研發及裝備制造的快速發展。

山西省積極推動各類應用場景下儲能工程的試點示范，在山西省發布的《關于首批“新能源+儲能”試點示范項目的公示》中，項目涉及的技術類型包括磷酸鐵鋰電池、飛輪儲能、全釩液流電池、壓縮空氣儲能、超級電容和鈉離子電池[5]。第36頁圖2為山西公布的首批“新能源+儲能”試點示范項目中儲能技術類型與模式。多種儲能技術的試點示范將推動山西儲能技術進步。山西省也積極推動多種儲能技術聯合應用，在此次示范項目中有多項復合型儲能試點示范。在示范項目中，單一儲能技術有8項，兩種儲能技術復合模式有7項，包括磷酸鐵鋰+飛輪儲能、磷酸鐵鋰+全釩液流電池、鈉離子+飛輪儲能、鋰離子電池+超級電容。

圖2 山西首批“新能源+儲能”試點示范項目技術類型及模式

此外，全球首套1 MWh鈉離子電池儲能系統已在山西省投運，同時全國第一條鈉離子電池生產線已進入調試并開始試產。山西省也將繼續向鈉離子電池、飛輪儲能、高比能鋰硫電池、20 MW級鋰電池獨立儲能電站運行控制技術、退役動力電池梯次利用和再生利用生產等關鍵技術展開攻關。

2.3 政策支撐力度大

山西為新型儲能的發展提供了良好的政策環境，先后出臺10多項相關政策文件，明確了儲能的市場主體地位和市場準入條件，細化了獨立儲能參與市場交易的規則，在儲能項目管理、市場干預、交易規則、試點示范、要素保障上形成了基本政策體系架構，為“十四五”山西新型儲能發展提供了支持和保障。

2017年，發布《關于鼓勵電儲能參與山西省調頻調峰輔助服務有關事項的通知》，明確了電儲能參與輔助服務的基本要求。2020年，下發《山西獨立儲能和用戶可控負荷參與電力調峰市場交易實施細則（試行）》，鼓勵市場主體建設獨立儲能設施并參與輔助服務市場[6]。2021年12月，《山西省發展和改革委員會關于完善分時電價機制有關事項的通知》提出進一步完善山西省分時電價政策，擴大峰谷價差，上調尖峰電價，擴大了儲能電價盈利空間，鼓勵工商業用戶配儲[7]。2022年5月，發布《山西電力一次調頻市場交易實施細則（試行）》的通知，鼓勵新能源企業通過雙邊協商交易向獨立儲能運營商購買一次調頻服務，是全國首個正式發布的新型儲能參與一次調頻有償服務的地方政策[8]。這些政策全面覆蓋新型儲能發展的各個方面，尤其是新型儲能的市場化發展，對新型儲能的市場主體地位、準入條件、市場交易規則、參與輔助服務、定價機制、補貼補償、要素保障等予以明確支持。

2.4 面臨的問題

1）成本相對較高。隨著新型儲能發展步伐的加快，成本依然是所面臨的巨大挑戰。電池作為儲能系統核心，成本占整個系統的一半以上。從2020年10月開始，電池上游金屬材料價格飆升，目前上漲勢頭放緩但短期內下降空間不大。同時，儲能系統的安全性、成本以及面對IT設備和新能源車領域對電池的需求增大，使儲能廠商面臨被動局面，短期內新型儲能項目的商業化進程放緩。山西省儲能行業主要集中在上游電池的制造，而原材料價格上漲導致山西電池企業利率降低、項目建設延期等，對儲能產業及當地經濟造成了沖擊。

2）產業鏈不完整。近年來，山西省加大儲能產業鏈建設，目前主要集中在上游鋰電池的電極材料、隔膜、全釩液流電池制造以及連接設備、設計咨詢等方面，以及下游發電側、電網側和用戶側的應用。對于儲能產業鏈上游儲能變流器（Power Conversion System，PCS）和中游電池管理系統（Battery Management System，BMS）、儲能系統、儲能系統集成及投資運營等環節有所欠缺。

3）安全隱患大。安全是發展的前提，面對儲能建設規模不斷增大，數量不斷增加，應用越來越廣，安全隱患也在不斷增加。近些年，儲能電站事故偶有發生，山西省在2017年發生了兩起儲能電站著火事件，安全性面臨嚴峻考驗。究其原因是還沒形成統一的技術規范和技術標準，儲能安全不僅是電池等儲能技術問題，還涉及設計、施工、運維、退役等各個環節，需各方提高重視程度，完善行業標準，在設計建設、運行維護中加強防范。

4）體制機制有待完善。新型儲能應用規?？焖贁U大的同時，也面臨市場機制不完善，如電化學儲能容量電價及容量補償機制未建立，儲能收益模式缺乏。激勵性政策欠缺，對于投入較大的儲能項目，短期內投資回報困難，需政府激勵與扶持。

3 政策建議

山西省要充分利用能源革命綜合改革試點的契機，積極出臺有利于儲能項目建設的價格、財稅、融資等方面的政策，形成支持儲能技術發展和商業模式創新的政策環境，繼續推動新型儲能項目試點示范，鼓勵新能源配儲，發揮新型儲能在山西新型電力系統構建和實現雙碳目標的關鍵支撐作用。

3.1 完善新型儲能價格形成機制

進一步確立新型儲能獨立市場主體地位，支持新型儲能作為獨立市場主體參與中長期交易、現貨和輔助服務等電力市場。完善新型儲能參與輔助服務市場運營規則。支持獨立儲能作為單獨市場主體參與調峰、調頻等輔助服務市場，完善獨立儲能項目申報、出清、結算等交易機制。完善峰谷分時電價機制，引導需求側靈活調節資源參與電能、輔助服務等市場交易，擴大需求側資源參與電力市場的規模，促進“源-網-荷-儲”協調發展。

3.2 完善儲能技術創新支持政策

加快儲能產業與發展的研究，鼓勵研發極具商業化應用前景的儲能系統集成技術和能源管理技術等，加速儲能技術落地轉化和成果應用推廣，促進產學研用結合。在山西省形成儲能工藝設計、系統集成、運行維護完整的產業體系，在中長期新型儲能發展進程中發揮積極作用。

3.3 健全新型儲能項目激勵機制

完善初裝補貼和電價補貼機制。圍繞儲能發電側、輸電側、配電側、用電側，積極探索研究制定適合山西省實際的儲能補貼政策，重點在設備的采購和儲能放電的上網電價方面實施補貼。完善新型儲能示范項目補貼機制。對具備發展潛力、極具創新的技術示范項目給予技術攻關研發、優惠稅費和低息融資補貼。拓展儲能融資渠道。針對儲能產業發展特點，鼓勵各類金融機構為儲能產業發展提供精準化、差異化金融服務。支持將新型儲能納入綠色金融體系，推動建立儲能發展基金，鼓勵社會資本投資新型儲能產業，健全社會資本融資手段。此外，要加大招商引資力度，給予儲能產業更加優惠的招商引資政策，引導全產業鏈企業來山西省發展，補全儲能產業鏈。

3.4 完善安全標準與監管體系

構建儲能全鏈條技術標準。按照儲能發展和安全運行需求，研究完善儲能標準體系建設的頂層設計，強化標準的規范引領和安全保障作用。健全儲能項目準入、應急管理、環保等標準，開展不同應用場景儲能標準制修訂，促進協調相關行業標準化管理機構，以及儲能領域相關標準化技術組織間的溝通及協作，建立健全儲能全產業鏈技術標準體系。對退役電池回收企業進行統一資質認定，同時構建嚴格的退役電池回收再利用檢查審核標準，降低因退役電池帶來的安全隱患。

加強儲能安全監管，完善安全監管規則。政府部門要明確監管職責，在項目準入、檢查、審核、規劃設計、質量控制、并網調度、應急消防等環節主動落實監管責任，形成合力，降低安全風險。建立新型儲能并網檢測準入機制，從源頭杜絕安全隱患，提升電網安全運行水平。企業要發揮安全責任主體作用，明確儲能項目在各個環節、要素的安全風險點，制定應對措施。

3.5 強化要素保障

加大用地支持，儲能電站作為公共設施優先安排土地供應。對儲能示范項目用能指標給予支持，能耗指標予以傾斜。加強人才培養，打破學科和專業壁壘，加快多學科、多領域交叉融合、協同創新。