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儲能:新型能源電力系統構建的基石和標誌

來源:​《中國電業》 時間:2021-06-08 16:43

儲能:新型能源電力系統構建的基石和標誌

——訪中電聯原專職副理事長、中電聯電動汽車及儲能分會會長王志軒

《中國電業》記者 張正

  《國電業》:經歷數年發展,您認為“儲能時代”是否已經到來?

  王志軒:從2017年10月,五部委《關於促進儲能技術與產業發展的指導意見》印發至今,儲能產業已成為能源電力領域的新熱點,產業生態也跟隨政策走向和形勢的發展而“跌宕起伏”。隨着碳達峯、碳中和“30·60”目標的提出,“萬億儲能市場”“碳中和風口”這樣的熱詞更是頻頻見諸媒體。

  最近,《關於加快推動新型儲能發展的指導意見(徵求意見稿)》公開徵求意見提出“到2025年,實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變。新型儲能技術創新能力顯著提高,裝機規模達3000萬千瓦以上”,又一次推高了儲能發展的熱度。

  儲能作為新型能源電力系統構建的基石和標誌,能受到這樣的關注是在情理之中的,但產業發展有其必然的規律性,既要積極推動,也要理性地看待儲能產業當前發展階段所面臨的問題。因此,需要抓住儲能的經濟性、安全性,以及應用場景、技術突破、規模化等關鍵問題,不斷破解儲能產業發展的瓶頸。

  《國電業》:在雙碳目標下,發展儲能的重要性何在?

  王志軒:今年3月15日,中央財經委員會第九次會議部署了實現“雙碳”目標的基本思路和主要舉措,提出“十四五”是碳達峯的關鍵期、窗口期,在要重點要做好的工作中包括,“要構建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,着力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統。”這一部署指明瞭能源電力領域未來發展的遵循和框架,也是發展儲能的指南。

  經過幾十年的改革發展,我國已建成嶄新而強大的能源技術產業支撐體系,我國能源電力發展取得了巨大成就,發電裝機、發電量、電網規模均位居世界第一。十多年來,我國可再生能源的大發展與我國擁有一個堅強的電力系統是分不開的。能源轉型的核心任務,是推動以化石能源為主導的能源系統,轉向以可再生能源為主導的能源系統。發達國家能源轉型是沿着石油替代煤炭、再到天然氣替代石油的遞進規律自然形成的,而我國能源轉型並沒有完成油氣時代就要直接進入可再生能源時代,造成電力靈活性資源先天匱乏。我國要在發達國家由碳達峯到碳中和一半的時間裏完成碳中和任務,必然需要在尊重科學規律的前提下,以創新領域轉型,尋找“超車”的時機,而加快儲能建設是一個重要領域。

  把握好“安全”“綠色”“經濟”能源三角平衡,是人類利用能源的共識,只是在不同的發展階段、不同的資源稟賦下,其平衡點是不同的。在以低碳發展為核心的“綠色”目標已經確定的前提下,“安全”與“經濟”目標的平衡將是能源電力戰略佈局和技術選擇的關鍵。隨着更高比例可再生能源的接入,我國電力系統從較早期煤電和水電的“二元”時代逐步邁向以新能源為主體的多元化低碳發展階段。近十多年來,風電、光伏的滲透率增大和成本下降態勢超出了大多數人的預期,也超出了配套電網的建設速度和靈活性電力資源的配套規模。而向未來,新型電力系統構建需要儲能發揮更大的作用。儲能將在新的安全、低碳、經濟要素平衡中成為新型電力系統重要組成部分。

  《國電業》:制約儲能產業發展的瓶頸主要有哪些?其商業化的難點在哪裏?

  王志軒:儲能產業發展瓶頸及商業化難點,主要是由大的關鍵性儲能技術瓶頸未有較大突破,但一般性技術改進在近來年有快速迭代的特點決定的。電力工業一百多年的發展史中,大功率、大容量的儲電一直接就是一個世紀難題,

  一是儲能安全監管亟待加強。近年來國內外公開報導的30多次儲能電站火災事故表明,儲能電站安全管理具有特殊性和複雜性。近年來,電化學儲能電站發展迅速,大規模集中使用鋰離子電池構建儲能電站技術不斷成熟,但當前儲能安全管理的政策法規體系、技術標準規範尚不完善,儲能電站未納入電力系統統一管理,還沒有建立類似其他形式電站的產品設備質量與安全強制性的檢測認證制度,關鍵核心部件質量沒有形成全環節閉環管理,缺乏針對儲能系統整機安全防護的綜合檢測評估和試驗環境,儲能電站的設計、施工、驗收等環節尚未形成有效的安全准入和技術監督體系,導致很多儲能電站“先天不足”“帶病運行”。

  二是儲能標準規範體系建設有待加強。當前,電化學儲能領域初步建立了標準體系,涵蓋基礎通用、規劃設計、施工驗收、運行維護、設備及試驗、安全、技術管理等專業技術領域。一方面,隨着儲能技術的快速更新以及大規模發展,原有的部分標準條款亟待更新完善,施工驗收、檢修、安全等領域關鍵技術標準尚不健全。另一方面,目前依然存在有標準不依,執行標準不嚴的情況,在規劃設計、運行維護、設備及試驗、技術管理等領域未能嚴格按照現有標準要求實施,質檢、驗收、預防性試驗、運維等完整的管理體制尚不健全,標準實施落地困難,存在以降低安全性為代價,壓低儲能項目成本的情況。

  三是商業化大規模應用仍面臨挑戰。當前,我國儲能服務缺乏明確量化的市場定價體系和機制,儲能發揮的作用體現在電力系統整體,服務於電網、發電以及用户各方,單方投資新建的儲能電站難以單靠發電差價彌補成本,同時,電力輔助服務市場和現貨市場仍處於建設初期,儲能可參與的空間有限,儲能多種應用場景中可持續的商業模式不多,距離“獨立市場主體”參與市場交易的方式還有差距。

  發電側儲能的火儲聯合調頻應用模式方面,該領域呈現明顯地域性特點和市場容量有限特點。在山西、廣東等地,由於調頻市場總量有限,該領域極易出現過度競爭的局面,給參與聯合調頻項目中的儲能投資方的投資分成比例不斷下降,投資回報的不確定性增加。儲能+新能源的應用模式尚沒有較好的商業模式,目前新能源發電公司配建儲能電站,按照配建10%比例,投資將增加15%,而帶來的平滑負荷和新增出力收益不明顯,儲能電站未能發揮應有作用,導致儲能電站建設出現惡性低價競爭現象,帶來安全隱患。電網側儲能項目大都由電網系統內企業作為項目投資方,負責項目整體建設和運營,但目前電儲能設施的費用不得計入輸配電定價成本,儲能項目投資費用無法得到疏導。用户側儲能收益方式難以擺脱峯谷價差依賴,由於儲能設備前期投入較大、收益來源單一,成本回收週期較長,電價的降低延長了投資回報週期。

  《國電業》:您對我國儲能產業發展有什麼建議?

  王志軒:安全管理方面,建議更加重視電化學儲能電站安全管理,加強行業監管,針對電化學儲能的特點,針對性明確建設安全管理各方職責,加強安全頂層設計,完備儲能電站建設手續。完善儲能電站質量驗收機制,加強工程質量監督檢查。加強儲能電站安全運行和維護管理,建立安全防護及預警機制。建立儲能電站安全退出機制,制定退出標準規範,推動制定儲能項目環保監測及回收利用管理辦法。

  標準規範建設方面,建議加快開展新型儲能標準體系研究,梳理現有儲能領域標準,分析相關領域國內外標準現狀,提出下一步標準體系建設的重點領域、重點標準、以及標準制修訂優先級,研編儲能標準路線圖及實施計劃。跟蹤產業技術發展動態,適時開展儲能電站建設、關鍵設備技術要求、檢測、安全等重要標準的制修訂工作。加強儲能設備及系統檢驗檢測,推動標準實施落地,保證儲能電站安全穩定運行。

  商業化應用方面,根據不同儲能技術的特點和應用模式,分類指導和分類支持。按照“誰投資、誰受益”,“誰受益、誰分攤”的原則,按照儲能在發電側、電網側和用户側的不同應用場景、發揮的不同作用,充分發揮市場作用和政府作用,有針對性地進行補貼或政策支持,在電力市場尚未完全建立起來之前,通過兩部制電價給予適當補貼,建立合理的補貼機制,發揮儲能技術的多重價值。

  對於電源側儲能,加快推進電力現貨市場、輔助服務市場等市場建設進度,通過市場機制,體現電能量和各類輔助服務的合理價值。創新新能源配建儲能站形式,因地制宜建設共享儲能站,明確新能源參與調峯、調頻的責任和義務,積極引導風電光伏項目配置儲能,建議建立“儲能優先、先到先得”的併網機制,完善其參與電力輔助服務市場機制。對於電網側儲能,明確電網側儲能作為公共基礎設施屬性,建議加強電網側儲能容量電費、兩部制電價、納入輸配電價核定等多種模式研究,保障項目投資能夠有效疏導;參照抽水蓄能規劃建設模式,編制儲能專項規劃,報政府審批後實施。對於用户側儲能,積極鼓勵用户在電網供電壓力較大、峯谷差較大的地區建設用户側儲能系統,有條件的地區可出台專項補貼政策。大力發展綜合能源,擴大用户側儲能應用空間。加快試點分佈式儲能應用。通過儲能與新能源、分佈式能源等各種資源的優化配置,大力發展電動汽車與電網互動,將儲能納入更大範圍的用户側電力調節資源配置,滿足不同的市場需求。深化分佈式發電市場化交易試點相關工作,分佈式市場化交易將推動大量間歇新能源接入配電網,從電量就地消納以及提高區域電網穩定性的角度提高對儲能的需求,帶動儲能的發展與推廣。

責任編輯:於彤彤  投稿郵箱:網上投稿