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要實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，到2030年我國風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上，這要求電力系統(tǒng)要更加靈活。與煤電靈活性改造、建設氣電等調(diào)節(jié)技術手段相比，儲能技術多樣化，具有廣闊的應用前景，如電動汽車、新能源+儲能、光儲充一體化等各種儲能技術正加快應用到電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)。但同時，動力電池等儲能細分領域小、散、亂，發(fā)展缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃。因此，面對構建新一代電力系統(tǒng)的迫切需求，儲能機遇與挑戰(zhàn)并存。
近日，在調(diào)研采訪如何構建新一代電力系統(tǒng)的過程中，多位業(yè)內(nèi)專家不約而同提到“要發(fā)展儲能”。眾所周知，隨著儲能技術逐漸深入應用，其在新能源并網(wǎng)消納、電網(wǎng)運行控制等方面發(fā)揮的作用正日益顯現(xiàn)。據(jù)預測，到2050年，我國風電、光伏發(fā)電占總裝機的比例將接近70%，儲能尤其是電池儲能技術將應用到電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、變、用、調(diào)等各個環(huán)節(jié)，有效解決高比例可再生能源的接入問題，助力構建新一代電力系統(tǒng)。
在落實碳中和目標、保障能源安全、加快推進能源轉(zhuǎn)型的背景下，“十四五”我國可再生能源將快速發(fā)展，“雙高”（高比例可再生能源、高比例電力電子裝備）電力系統(tǒng)特征日趨顯著。同時，存量調(diào)節(jié)資源呈現(xiàn)枯竭化，轉(zhuǎn)動慣量、電力和調(diào)峰平衡、頻率調(diào)節(jié)、電壓支撐等問題將逐漸凸顯，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行面臨重大挑戰(zhàn)。為提高電力系統(tǒng)的靈活性，在電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)調(diào)節(jié)手段均難以滿足大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納需求的情況下，儲能將極具吸引力。
“源、網(wǎng)、荷、儲各側(cè)將共同構建未來電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源體系，儲能作為性能優(yōu)異的靈活調(diào)節(jié)資源，將具有廣泛的應用前景。”國網(wǎng)能源院新能源研究所專家胡靜對記者分析，從發(fā)揮作用層面來看，儲能可以更有效地滿足因新能源大規(guī)模接入和用能方式升級帶來的系統(tǒng)平衡新需求；從發(fā)展前景方面來看，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)電源具有一定局限性，儲能是我國未來提升系統(tǒng)靈活性較為重要和可靠的手段；從發(fā)展優(yōu)先級層面來看，儲能屬于提升系統(tǒng)靈活性的增量資源，要在充分挖掘存量資源的基礎上，進行統(tǒng)籌開發(fā)；從發(fā)展平臺層面來看，需要發(fā)揮電網(wǎng)的平臺作用，引導電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)各側(cè)儲能共同發(fā)揮作用。
對于“十四五”儲能在新一代電力系統(tǒng)中的定位，中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟研究經(jīng)理張興認為，短期來看，由于缺乏獨立的主體身份，儲能更多是和新能源、火電、用戶等主體綁定在特定領域里發(fā)揮作用，應用場景也較單一。由于儲能在促進新能源接入和消納、電網(wǎng)安全高效運行、提高用戶用電體驗和經(jīng)濟性等電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用等各個環(huán)節(jié)均能發(fā)揮作用，因此需從全局性、系統(tǒng)性、整體性上看待儲能在未來電力系統(tǒng)中的價值。
胡靜也認為：“儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展不能就儲能論儲能，需要站在整個國民經(jīng)濟的高度，全面考慮系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源成本的投入，統(tǒng)籌儲能發(fā)展，使儲能發(fā)揮其應有價值，又能獲得收益。”
目前，我國以電化學儲能為代表的新一代非抽蓄儲能發(fā)展態(tài)勢強勁，儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展已從技術示范進入商業(yè)化初期發(fā)展的新階段。但同時，“在形成源網(wǎng)荷儲協(xié)同消納新能源的格局中，亟需技術突破。”華東電力設計院智慧能源室主任吳俊宏對記者表示，如果能快速降低新型儲能技術的成本，儲能將得到更廣泛的應用，甚至顛覆傳統(tǒng)電力系統(tǒng)模式。如果短期內(nèi)還難以實現(xiàn)技術的顯著突破，那么建立合理的源荷儲協(xié)同機制就顯得非常必要。
一方面，通過交易機制或需求響應機制讓源荷儲之間能更好地互動和平衡，提高能源利用效率和經(jīng)濟性；另一方面，可以將其打包為一個整體參與到電力系統(tǒng)的平衡運行中，以發(fā)揮更大價值，如負荷聚集商、虛擬電廠就是典型的聚集“源荷儲”資源并發(fā)揮更大作用與效果的模式，而基于增量配電網(wǎng)或微電網(wǎng)的多能互補系統(tǒng)則可以發(fā)揮“網(wǎng)”的作用，進一步提升源網(wǎng)荷儲協(xié)同優(yōu)化的價值。
胡靜對記者直言，未來儲能快速發(fā)展需要重視多個關鍵問題，要統(tǒng)籌儲能發(fā)展規(guī)劃，引導儲能合理布局、有序發(fā)展。我國在推動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展時應注重規(guī)劃先行，從安全效益、經(jīng)濟效益、社會效益等角度進行綜合衡量，結(jié)合“十四五”電力需求及電源發(fā)展趨勢預測，考慮成本變化、環(huán)保要求等因素，在提高電力系統(tǒng)安全可靠性的前提下，以能耗最低、投資最優(yōu)、可再生能源充分消納等為目標，統(tǒng)籌不同技術類型和應用需求，測算各地區(qū)合理的儲能建設時序與規(guī)模，滾動規(guī)劃區(qū)域電網(wǎng)儲能容量，引導儲能有序發(fā)展。
同時，要明確儲能在部分細分應用場景下的市場準入，完善交易規(guī)則。如完善新能源配置儲能、共享儲能、電網(wǎng)側(cè)獨立儲能的參與電力電量交易的市場準入、調(diào)度運行管理和交易機制；推動形成電化學儲能參與有償調(diào)壓、容量備用、黑啟動的市場化運營規(guī)則；建立健全電能量市場、輔助服務市場、容量市場，實現(xiàn)抽水蓄能電站在市場中的“長協(xié)采購+現(xiàn)貨市場”的收入方式；推動形成聚合儲能、虛擬電廠、V2G（車網(wǎng)互動）等電力新業(yè)態(tài)用戶側(cè)儲能參與電力市場的規(guī)則。
“對于特定場景儲能和抽水蓄能要考慮其公共屬性，適當納入監(jiān)管范圍。同時，對于特定場景儲能，如保障系統(tǒng)安全、保障輸配電功能等無法從市場獲利的場景，若無第三方投資建設，可通過電網(wǎng)公司兜底建設，并通過完善輸配電價機制進行疏導。”胡靜指出。
對于未來五年儲能發(fā)展的前景，業(yè)內(nèi)人士均持樂觀態(tài)度。據(jù)統(tǒng)計，截至2020年底，我國風電裝機2.81億千瓦、光伏發(fā)電裝機2.53億千瓦，合計達5.34億千瓦，根據(jù)相關機構預測，到“十四五”末，我國風光發(fā)電累計裝機規(guī)模將達10億千瓦以上，波動性新能源發(fā)電量占比將超過15%。
“根據(jù)IEA（國際能源署）的研究結(jié)論，如果波動性可再生能源滲透率超過15%，電力供需平衡難度更大，需系統(tǒng)性地提高電力系統(tǒng)的靈活性，而現(xiàn)有設施和改進運行方式難以滿足這一要求，尤其是在我國缺乏成熟的電力市場的情況下，這一問題會更加突出。”張興對記者表示，儲能可為電力系統(tǒng)提供調(diào)頻、備用、調(diào)峰、黑啟動等調(diào)節(jié)能力，從目前各地區(qū)輔助服務市場規(guī)則條文來看，基本明確了儲能參與輔助服務市場的身份，獨立儲能電站和聯(lián)合儲能電站形式均被允許參與電力輔助服務。
胡靜表示，儲能未來發(fā)展很大程度上取決于儲能和新能源的技術經(jīng)濟進步性和政策機制的影響。從目前的發(fā)展趨勢來看，“十四五”期間儲能、光伏發(fā)電、風電仍將實現(xiàn)較快的技術進步和成本下降，新能源配置儲能、用戶側(cè)儲能、分布式光儲等項目的收益水平將逐步提升，迎來規(guī)模化發(fā)展。同時，在政策機制方面，隨著我國電力輔助服務市場和現(xiàn)貨市場的市場機制逐步健全完善，除削峰填谷和需量管理外，儲能可從市場上獲取更多收益，將成為電力系統(tǒng)中最為活躍的主體之一。
張興認為，從儲能成本來看，根據(jù)CNESA（中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟）預測，磷酸鐵鋰儲能的度電成本在“十四五”末將下降至0.18-0.27元/千瓦時，在當前基礎上下降50%以上。隨著儲能度電成本的快速下降，“十四五”期間，儲能會呈現(xiàn)加速發(fā)展趨勢。
科華數(shù)據(jù)股份有限公司新能源事業(yè)部副總經(jīng)理曹建還表示，未來光伏+儲能將創(chuàng)造更多更安全可靠的發(fā)電場景，同時，其具備快速響應電網(wǎng)調(diào)頻等眾多優(yōu)勢。
