中國能源研究會儲能專業委員會主任委員、中科院工程熱物理所副...

2020-12-05 全國能源信息平臺

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作為推動可再生能源規模化發展的關鍵技術和產業,儲能在過去幾年的發展中一直處於夾縫求生的境地。

2019年,電網側儲能全面剎車、用戶側儲能戰線收縮,儲能的產業重心逐漸轉移至發電側,這一趨勢從2019年底初見端倪,在今年上半年已席捲全國十餘省份。預計「十四五」期間,可再生能源發展面臨的消納矛盾更加突出,電力系統的調節需求進一步增大,對於商業化進程剛剛起步的中國儲能產業而言,是否能夠迎來乘風破浪的機遇?圍繞該不該配置儲能、如何配置儲能、誰為儲能買單,業界討論激烈。中國能源研究會儲能專業委員會主任委員、中科院工程熱物理所副所長陳海生表示,高比例的可再生能源發展必將引發電力系統對於儲能長期、持續的需求。但儲能系統不是傳統意義上的電源,也不是傳統意義的負荷,它是一種全新的市場主體。現有體制機制和政策法規對於儲能如何進入電力系統,尚沒有明確的實施細則,也未建立合理的價格機制和市場環境。儲能的健康發展,迫切需要國家層面形成共識,從全局的角度來衡量儲能的價值,秉持「誰受益、誰承擔」的原則,建立發電、電網、用戶共同承擔的合理的儲能價格機制,這是當前儲能發展的當務之急。

《中國電力企業管理》:早在2017年,青海等省份便提出可再生能源發電項目需配置一定比例的儲能設施,但最終在巨大爭議之下未能執行。此次數十省份再度提出可再生能源發電項目配置儲能的要求,您認為和三年前比,可再生能源配置儲能的外部形勢發生了怎樣的變化?如何看待可再生能源發電配置儲能的必要性和可行性?對於儲能產業的發展將產生怎樣的影響?

陳海生:和三年前相比,首先,可再生能源的裝機規模越來越大,在電網中的佔比越來越高,對電力系統安全運行的衝擊已不容忽視;其次,儲能技術與產業經過前期積累,其成本不斷下降,經濟性在逐步提升;第三,儲能產業在不斷的實踐中逐漸探索出了一些可行的商業模式,如共享儲能、容量租賃、輔助服務等,這些模式下的儲能單位造價下降,使用頻率增加,儘管仍在夾縫中求生存,但表現出了頑強的生命力。較之三年前,可再生能源配置儲能的趨勢更加明顯,同時也增加了一些有利條件。

儲能是可再生能源大規模發展的必要手段和關鍵支撐技術,從此次多省份出臺的鼓勵文件來看,可再生能源配置儲能在地方政府層面已逐漸形成共識,短期內市場對儲能的需求將會有較大的提升,對儲能行業的發展有一定的促進作用,對於市場信心有一定的提振作用。

但是,將配置儲能作為可再生能源併網的前置條件,對於儲能產業的健康發展也可能帶來一些不利影響。首先,在沒有具體的使用和質量考核辦法的情況下,儲能系統安裝之後使用的實際效果難有保障,未來收益也存在極大的不確定性;其次,目前可再生能源發電進入平價階段,在價格不佔優勢的情況下再上儲能,增加投資成本,使得大多企業傾向於選擇性能較差、初始成本較低的儲能產品,而質量好、價格貴的儲能產品拿不到市場份額,從而可能導致劣幣驅逐良幣,甚至使儲能僅僅成為可再生能源優先併網的工具,而非一個促進風光發電併網消納,助力可再生能源規模化發展、高質量利用的實實在在的手段,影響行業的健康發展。

《中國電力企業管理》:可再生能源發電項目配置儲能應該遵循哪些原則?在實際操作中,需要考慮到哪些因素?

陳海生:「有效」和「有利」,是可再生能源配儲能的首要原則。「有效」指的是通過儲能應能夠實現可再生能源的優化利用,儘可能減少棄風棄光,這需要根據每個省、每個區域的負荷特性、網架結構、調度能力,以及每個電廠自身的發電特性來進行優化配置。「有利」指的是儲能要有經濟性,通過配置儲能,使得發電廠得以優先調度,減少棄風棄光,保障電網安全運行,提高電能質量,這些收益最終高於儲能的成本投入。只有解決了有效和有利兩方面問題,可再生能源配儲能才具備大面積推廣的條件。

要解決這兩方面的問題,實現儲能產業的健康發展,首先,需要建立合理的價格機制。無論儲能裝在發電側、電網側還是用戶側,儲能的價值已得到廣泛認可,但誰來為儲能買單,如何為儲能買單,卻成為各方都不願去面對的問題。比如在發電側配儲能,雖說可促進可再生能源消納,但調度保障沒有形成機制,輔助服務補償缺少長效機制,政策保障存在不確定性。從投資的角度來說收益存在不確定性,就無法激發資本的信心和市場的活力。儲能可以實現促進可再生能源消納、保障電網安全、為用戶峰谷套利、提供應急電源、提升電能質量等多重價值,但收益往往是單一的,這就是我常說的,儲能幹了多份工作,卻只拿了一份工資,沒有合理的市場價格機制,便無法真正體現出儲能的價值。

其次,在電力體制改革和市場化建設中,需要區分不可控的可再生能源和可控的可再生能源之間的價格。過去,傳統電源都是可控制、可調度的,隨著可再生能源的規模化發展,電源的靈活性、可調度這一價值需要在電力市場中加以體現。可再生能源配置儲能後,成為可控制、可調度的電源,在價格上應更有競爭力,這需要相應的價格機制予以體現。

另外,要重視儲能產品的性能和質量,建立相應的國家標準、行業標準,同時形成合理的準入門檻和監管體系,從而保障儲能產品的安全。儲能是新興產業,其標準和監管體系還在逐漸形成和完善過程之中,需要儘快推進這方面的工作。

《中國電力企業管理》:儲能缺乏成本疏導機制是其商業化發展受阻的癥結所在。電力市場尚未建設完善,無法形成有利於儲能產業發展的長效機制,在過渡時期,您認為儲能產業的健康發展,需要怎樣合理的市場環境和價格機制?

陳海生:在2017年發布的《關於促進儲能產業與技術發展的指導意見》中,已明確儲能的獨立市場主體身份。但一段時期以來,儲能基本上仍然是依附於發電、電網或用戶來進入市場的。儲能是一種全新的市場主體,是除發電、電網、用戶之外的第四種市場主體,有可能對電力市場帶來顛覆性影響。因此,需要儘快出臺具體的實施細則,來確保它市場主體的地位的落實。而實施細則的出臺需要國家和地方層面形成共識,也需要一段時間的實踐來進行檢驗和完善。儲能產業要真正繁榮發展,必須打破目前依附於發電、電網或用戶的狀態,以獨立儲能電站的身份進入市場,從而可以同時為發電、電網、用戶等多方提供服務,並按照服務效果拿到相應的收益,這樣才能得到合理的多方收益,才能算得過帳來,從而實現產業的大發展。

另一方面,對於儲能發揮的作用,要從全社會的角度來考量。儲能可推動可再生能源高比例入網、可提升電力系統靈活性和可靠性、可提高用戶側能源利用效率等等,其全社會的綜合價值遠大於成本投入,從能源轉型的大勢和能源革命的發展需求來看,儲能未來的應用規模一定會持續增加。但是,在現有的市場機制下,如果把儲能的成本僅僅強加在某單一市場主體身上,就會存在收益小於全額投入的情況。因此,對於儲能產業的發展,更需要從全局的角度來看待儲能的價值和價格,需要從國家層面來統籌考慮成本投入的疏導問題,秉持「誰受益、誰承擔」的原則,建立發電、電網、用戶共同承擔的合理的市場化價格機制。

把政府的事務交給政府,把市場的事務交給市場。政府層面制定好相應的標準體系、價格機制、監管機制,然後讓各類市場主體充分競爭,發揮市場在資源配置中的決定性作用。無論是物理儲能、化學儲能,還是具有靈活性的火電機組,或是其他具有調節能力的資源,最終誰佔據市場主體地位,企業會用腳投票。每一種靈活性資源各有優勢,也各有所短。目前,火電機組通過靈活性改造可以承擔電網的部分調節任務,但未來隨著可再生能源規模化發展和火電比例的逐步下降,難以獨靠火電機組來支撐大規模的可再生能源併網,同時,在沒有合理價格機制的情況下要求火電機組犧牲自身利益來調節可再生能源帶來的波動性也是不公平的。在國家的能源體系中,可再生能源要從補充能源走向主體能源,就必須要具備可控制、可調度的性能,否則將無法保障國家能源安全,也無法成為主體的發電技術。隨著可再生能源在系統中的佔比越來越高,最終儲能會成為電力系統中的必需品。

風電、光伏產業經歷了補貼扶持的階段,目前已進入了可再生能源平價時代,但由於其不穩定、不可控的特性,其大規模發展仍受到一定的限制。隨著風電、光伏和儲能的成本快速下降,當風光發電加配儲能後的成本和火電價格相當的時候,那麼可再生能源的時代才會真正地到來。從成本下降的趨勢來看,在「十四五」末期,光伏+儲能或可在平價的水平上具有競爭力。

《中國電力企業管理》:當前「十四五」規劃即將開啟,能源轉型、電力體制改革、產業結構升級等均處於關鍵時期,您認為儲能在「十四五」期間將實現怎樣的發展目標,以進一步助力能源轉型和新能源大規模發展?

陳海生:可以明確的是,「十四五」期間,儲能將成為國家層面為數不多的戰略性產業和新的經濟增長點之一。2017年《關於促進儲能產業與技術發展的指導意見》中指出要在第一階段(主要為「十三五」期間)實現儲能由研發示範向商業化初期過渡,第二階段(主要為「十四五」期間)實現商業化初期向規模化發展轉變。

儲能技術與產業的前期積累已具備頑強的生命力和快速發展的基礎,但目前除了抽水蓄能外,其他儲能的技術路線仍然處於發展之中,在現階段,各種技術各有優勢,也各有其適合的應用場景,還沒有一種技術能夠包打天下;但隨著儲能技術的發展,目前的十幾種技術會逐步聚焦,會有幾種技術實現突破,逐步佔據優勢,成為市場的主流技術。

同時,隨著技術的突破和規模的增長,各種儲能技術的價格和成本還會繼續下降。

最後,儲能要實現健康發展,最終要依靠電力市場的建設,通過市場化模式來促進產業的健康發展。回顧儲能發展的歷程,無論是政策導向還是儲能自身的應用,從來都是以市場化為目標,都是和市場發展深度結合的。但在市場尚未成熟的過渡期,需要建立合理的價值機制,這也是目前儲能行業發展的當務之急。

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