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張靜:電力現(xiàn)貨市場發(fā)展助力儲能商業(yè)化

發(fā)布時間:2016-08-18   來源:中國能源報

  2016年上半年,我國的儲能產業(yè)正經歷著一個發(fā)展的小高潮。據(jù)CNESA(中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟)數(shù)據(jù),截至2015年底,中國累計運行儲能項目(不含抽水蓄能、壓縮空氣和儲熱)118個,累計裝機規(guī)模105.5MW,占全球儲能項目總裝機的11%,年復合增長率(2010-2015)為110%,是全球增長率的六倍之多,發(fā)展速度不可謂不快。進入2016年之后,多家儲能技術廠商的項目規(guī)劃紛紛出臺,少則幾十兆瓦的安裝量,多則幾百兆瓦的目標,基本都是計劃在2-3年內實施完成,應用類型覆蓋了大規(guī)??稍偕茉床⒕W、輔助服務以及分布式發(fā)電及微網等領域。初步統(tǒng)計,總規(guī)劃裝機量已經近1GW(此處數(shù)據(jù)均不包含抽水蓄能)。

  儲能價值尚未完全體現(xiàn)

  雖然產業(yè)發(fā)展趨勢十分喜人,但一談到項目的盈利點、投資回報,以及金融資本對產業(yè)的參與度,業(yè)內人士普遍認為,產業(yè)要真正實現(xiàn)可持續(xù)的商業(yè)化發(fā)展,仍需要一些先決條件。從目前情況看,提升循環(huán)壽命、提高安全保障是儲能應用的基礎,政策支持、財政補貼、降低成本是實現(xiàn)產業(yè)盈利的重要推手;更重要的是一個健全的電力市場機制才能夠還原儲能真實成本效益,發(fā)揮儲能真正的應用價值。

  從近兩年的技術發(fā)展看,可以清晰地看出各類主流儲能技術成本已經實現(xiàn)大幅下降。以目前國內安裝量較大的磷酸鐵鋰電池為例,它的成本價(不含逆變器)在2013年為人民幣4500-6000元/kWh,到2015年后成本價只有人民幣2000-3000元/kWh。預計到2020年,成本有望降低到人民幣1000元/kWh左右(按全壽命周期計算,度電成本在人民幣0.26元/kWh,不含充電電費成本);以25℃、0.5C、95%DOD為標準,循環(huán)壽命超過5500次;而隨著各類驗證、示范應用以及標準的建立,儲能技術的安全性也將逐步提升,達到標準要求,為實現(xiàn)商業(yè)化應用打下基礎。

  雖然儲能技術的經濟性和技術性能在不斷提高,但從近期較主流的幾類應用看,儲能的應用點仍然較單一,儲能應用的價值仍無法完全釋放。例如,安裝在用戶側的儲能系統(tǒng)目前唯一的效益就是利用峰谷電價差實現(xiàn)低存高放;安裝在大型風電場的儲能系統(tǒng)的實際商業(yè)價值就是存儲少量的棄風電量(儲能的安裝量一般為風電容量的10%)。究其原因,主要表現(xiàn)在儲能技術與其提供的價值的效益回報不相吻合、缺乏對儲能系統(tǒng)綜合評估和優(yōu)化使用的整體思路和方式方法??偟膩碚f,按照我國現(xiàn)行的電力體制,電力系統(tǒng)無法給儲能系統(tǒng)一個公平合理的機制,讓其發(fā)揮靈活配置、快速響應的功能,服務于供給側電源結構調整和用戶側能效提高。而實際上,儲能已經成為未來電力乃至能源體系建設必不可少的一個環(huán)節(jié),解決這一矛盾已經迫在眉睫。

  儲能需要市場化的電力體系

  儲能的可持續(xù)發(fā)展、商業(yè)化推廣需要一個市場化的電力體系。隨著新一輪電改的展開,2015年11月底,國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布了電力體制改革的6個配套文件,其中,《關于推進電力市場建設的實施意見》、《關于電力交易機構組建和規(guī)范運行的實施意見》為下一步電力市場建設提出了方向和目標。清華大學電機系教授夏清表示,“電力市場化改革的下一步,就是建立一個真正的電力現(xiàn)貨交易市場,‘無現(xiàn)貨,不市場’。現(xiàn)貨市場建立后,儲能會有一個很好的價值體現(xiàn)。”

  與2002年的市場化改革相比,新一輪電改的一個特點就是將形成以中長期交易和現(xiàn)貨交易并舉的電力電量平衡機制,構建容量、電量、輔助服務等多元的電力市場體系,除電能之外,調頻、調峰、備用、容量保障等能源服務也能通過合理的市場機制獲得合理的經濟收益。在新的市場體系下,各類市場主體將逐漸地全面進入市場,電力資源通過市場機制在區(qū)域范圍內進行靈活、合理的配置,服務于能源和經濟社會健康協(xié)調發(fā)展。

  國家能源局的相關領導也表示:“從電力市場發(fā)展進程來看,現(xiàn)貨市場是現(xiàn)代電力市場不可或缺的重要組成部分,是準確發(fā)現(xiàn)電力價格的必要手段,是實現(xiàn)電力電量平衡的最優(yōu)方式,是成熟電力市場發(fā)展到高級階段的重要標志?!?/p>

  現(xiàn)貨市場的建立和健全是儲能技術真正實現(xiàn)大規(guī)模應用、體現(xiàn)價值和取得盈利的根本保障。清華大學電機系副教授陳啟鑫指出,“包括功率型和能量型應用在內的儲能技術通過靈活配置、快速響應等特點在現(xiàn)貨市場可以真正實現(xiàn)價值;同時儲能系統(tǒng)也為現(xiàn)貨市場所需要實現(xiàn)的電力實時平衡提供了支持和服務。”

  傳統(tǒng)意義上,發(fā)電企業(yè)主要提供電能和輔助服務,現(xiàn)貨市場可為輔助服務提供參與競價的場所。輔助服務分為調頻、調壓、備用及黑啟動等。其中調頻、旋轉備用與電能市場具有強耦合性。具有高功率、快速響應速度的儲能系統(tǒng)是非常理想的調頻、旋轉備用等輔助服務電源,在市場化的機制下,其合理的價值將能夠得到體現(xiàn)。因此,在現(xiàn)貨市場,不需要專門的政策和補貼支持,儲能系統(tǒng)就可以實現(xiàn)盈利。關于這一點,陳啟鑫也表示認同,“這已經在美國的PJM、ERCOT等區(qū)域電力市場中得以實現(xiàn),儲能根據(jù)其所提供輔助服務的質量與性能獲得收益,其單位容量的調頻收益可達到普通火電機組的3-5倍,極大地提升了儲能系統(tǒng)的經濟性?!?/p>

  同樣,在建立了現(xiàn)貨市場之后,用戶側售電公司可以從事零售業(yè)務,整合不同類型、不同規(guī)模用戶的負荷,參與需求側管理、需求響應以及調峰等工作;儲能的作用就不僅僅是峰谷差價所帶來的價值了,“一套系統(tǒng)、多重應用”的價值就可以實現(xiàn)。

  北京睿能世紀科技有限公司相關負責人認為,在現(xiàn)貨能量批發(fā)市場中,儲能是優(yōu)質的“主動”調峰資源?,F(xiàn)貨能量市場的一個重要作用是根據(jù)時變的電力供需狀況,發(fā)現(xiàn)相對真實的電力價格。儲能的“主動”性體現(xiàn)在以營利為主要目的的儲能電站運營商的控制策略,主要是在現(xiàn)貨市場價格低谷的時段充電,而在價格高峰的時段將電賣出,通過電價差獲取經濟收益。需要注意到在儲能主動積極獲取經濟收益的同時,全系統(tǒng)均獲得了效益。當儲能容量相對系統(tǒng)規(guī)模達到一定程度的時候,一方面,由于儲能在負荷高峰賣出電力導致此階段發(fā)電側競爭充裕度上升,相比無儲能賣電的情況下,會使電價降低;另一方面,在負荷低谷時段,儲能的購電同理會使購電需求上升導致低谷電價的上升。因此,高峰電價的降低使電力負荷可以實現(xiàn)支付更低的購電成本而獲益。

  另外,由于儲能的“主動”調峰作用,能夠減少系統(tǒng)內出現(xiàn)價格大幅波動和價格尖峰的頻率和程度,使電力負荷能夠規(guī)避尖尖峰的價格風險。從物理運行層面,儲能的削峰填谷作用在一定程度上拉平了負荷曲線,使日峰谷差降低,這將減少機組大范圍調峰的程度以及機組開機的頻率,機組綜合發(fā)電成本降低的同時會使系統(tǒng)的發(fā)電成本也可相應降低。會發(fā)現(xiàn)大規(guī)模儲能參與現(xiàn)貨能量市場在一定程度上實現(xiàn)了電力市場所追求的帕累托最優(yōu)。

  近期,一系列國家政策陸續(xù)出臺,《“十三五”規(guī)劃綱要》、《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》、《中國制造2025-能源裝備實施方案》、《關于推進“互聯(lián)網+”智慧能源發(fā)展的指導意見》、《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》和《國家能源局關于促進電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》等都賦予了儲能重要的發(fā)展地位和使命。隨著電改的推進,電力現(xiàn)貨市場的建立和完善,儲能的發(fā)展也將面臨一個真正的飛躍,成為支持國家能源結構調整、能源轉型的重要因素。

  注:作者張靜,系中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟秘書長。


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