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下載手機APP2020年10月29日，浙江長興縣，在10千伏長興雉城儲能電站內，工作人員在蓄電池室檢測并網后單個蓄電池電壓。圖/新華
2020年10月29日，浙江長興縣，在10千伏長興雉城儲能電站內，工作人員在蓄電池室檢測并網后單個蓄電池電壓。圖/新華
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儲能的瘋狂與窘境
本刊記者/霍思伊
發于2021.12.20總第1025期《我國新聞周刊》
在本年的“拉閘限電”中，東北的情況最為嚴重，專家以為，這與當地風電占比過高有關。2021年1~7月，東北風電發電量在全國風電發電中的占比高達23%;2021年1~5月，東北風電發電占工業用電量的比重則高達33.9%。一起，另一組數據顯現，東北風電月度發電量動搖極大，谷底時僅為峰值一半左右。2021年6月以來，受氣候因素影響，東北風電發電量驟減。因為新動力改革過快，又缺少足夠的煤電來托底，于是只能采取最終的手法：拉閘。
根據國家規劃，預計到“十四五”末，新動力將成為各地的主力電源，可再生動力發電裝機占電力總裝機的份額將超越50%，到2030年，風電和光伏的裝機將不低于12億千瓦。但新動力發電“靠天吃飯”，具有隨機性、動搖性和間歇性的特色，而跟著風景在未來的大規劃高份額并網，怎么保障電力安穩供應并完成高水平消納利用，成為要害難題。
強配儲能“大勢所趨”
儲能，望文生義，便是在電力富余時將其存儲下來，在需求時放出，實質是經過充放電來完成電網的實時平衡，類似于一個大型“充電寶”。當前，首要的儲能方案是選用抽水蓄能，用電低谷時經過電力將水從下水庫抽至上水庫，用電頂峰再放水發電。在不同的儲能技能道路中，抽水蓄能的技能最老練，本錢也最低，合適大規劃開發，但因為受地輿條件的約束，無論是開發潛力，仍是添加空間，都不如這幾年漲速更快的新式電化學儲能技能。而在新動力陣營里，因為光伏對儲能的需求更高，以及考慮到本錢問題，現在通行的做法是光伏企業配備電化學儲能。
電化學儲能有多流行?
從一組對比激烈的數字中能夠找到答案。中關村儲能工業聯盟(CNESA)數據顯現，到2020年底，在全球已投運儲能的累計裝機中，盡管抽水蓄能占的份額最大，為172.5吉瓦(1吉瓦=100萬千瓦)，但增速極低，同比添加只要0.9%;而全球電化學儲能的累計裝機規劃只要14.2吉瓦，但同比添加高達49.6%。
我國是全球最大的電化學儲能商場，2020年首次次超越美國，在全球商場的占有率到達了33%。2015~2020年，我國電化學儲能裝機復合添加率超越80%，2020年電化學儲能的同比添加乃至到達了91.2%。假如說全球電化學儲能還只是在高速路上奔馳，我國的電化學儲能是在“飛”。
但就在2019年，我國電化學儲能增速還只要59.4%。2020年終究產生了什么?
2020年上半年的一天，山東省某光伏開發企業董事長王楊忽然被叫去參加了一個會議。會議由山東省動力局安排，國網山東的人也在，王楊發現，當地一些“叫得上號”的新動力企業悉數參加。省動力局的人說，最近，山東電網的調峰功能現已急劇惡化，當下迫切要處理的是電網不安穩、不平衡的問題。
王楊一聽就理解了，這個“處理方案”便是“新動力+儲能”。果然，幾個月后，2020年6月5日，國網山東發布要求，2020年山東參加競價的光伏電站項目，“儲能配備規劃要按項目裝機容量的20%考慮，儲能時間2小時”。到了2021年2月，山東省動力局再度發文規則，配套份額“原則上不低于10%”，在措辭上愈加強硬。
實際上，此前，電網一般會與新動力開發商在私下里達成協議，規則配備儲能能夠優先并網，這是業界不成文的常規。但從2020年下半年開端，多地的政府和省網公司將這一條件擺到了臺面上，紛繁在新動力競價的招標方案中寫明配備儲能的份額。
比方，國網湖南2020年3月23日發布規則，要求儲能項目與省內風電項目同步投產，配備份額為20%，時長為2小時。三天今后，內蒙古自治區動力局也在《2020年光伏發電項目競爭配備方案》中寫明：優先支持光伏+儲能項目建造，光伏電站儲能容量不低于5%，儲能時長在1小時以上。此后，河南、山西、新疆、河北、江西等地也相繼發文。
記者統計各省區方針發現，2020年，全國先后有17個省市區出臺了相關方針，而進入2021年以來，至今已有20個省市區提出了“風景儲一體化”。各大央企、國企，以及部分民企紛繁布局，比方，國家動力集團2021年新開發了五個一體化項目，華能集團有八個新項目，其間包含位于安徽蒙城的“風景儲一體化新動力基地”，總規劃到達2吉瓦。現在，各省區的儲能配備份額基本都在5%~20%之間，一般要求儲能時長為2小時。
從各地規則來看，大部分區域新動力“強配”儲能措施由暗到明，到2021年成為大勢所趨。
我國新動力電力投融資聯盟秘書長彭澎對《我國新聞周刊》指出，各地一致要求“強配”儲能，首要是為了處理風景難以消納的問題。
到2020年底，全國可再生動力發電裝機到達9.34億千瓦，占悉數發電裝機的42.5%，但同期，可再生動力發電量只要2.2萬億千瓦時，占悉數發電量的29.1%。“可再生動力的裝機規劃特別大，可是發電量很小。”廈門科華數能科技有限公司商場總監陳超對《我國新聞周刊》說。
陳超指出，本年各地一再的“拉閘限電”和全國范圍內的電力缺口，其實反映出風景等新動力并沒有充沛承擔起在電力體系中的職責。而在“雙碳”方針下，國家提出要加速構建以新動力為主的新式電力體系。而儲能作為一種重要的電網靈活性調理資源，它的開展約束著更高份額和更大規劃可再生動力的并網進度。簡而言之，假如儲能“跟不上”，新動力裝機量再大，實際發電量也上不來。
再以山東為例，該省過去曾因煤炭消費占比高、煤電裝機占比高的“兩高”問題被批評，因而近幾年活躍開展新動力。到2021年9月底，山東光伏裝機達2868萬千瓦，居全國第一，但山東電網的靈活性調理資源卻不足1%，遠低于全國6%的平均水平。
在2021年4月舉行的第十屆儲能世界峰會暨展覽會開幕式上，國家電網公司總工程師陳國平強調，2030年我國要想完成12億千瓦的新動力裝機容量，至少需求匹配2億千瓦的儲能。現在我國的抽水蓄能裝機在4000萬千瓦左右，受制于建造周期，到2030年我國抽蓄電站裝機最多只能到達1億千瓦。
“那么，剩余的1億千瓦的儲能要怎么完成?”
2021年12月13日，河北秦皇島市撫寧區，施工中的撫寧抽水蓄能電站。圖/新華
2021年12月13日，河北秦皇島市撫寧區，施工中的撫寧抽水蓄能電站。圖/新華
商業模式窘境
陳國平拋出的疑問，王楊也在考慮。他并非不知道儲能對山東的重要性，但站在企業角度，假如從儲能中“賺不來錢”，則沒有動力自動去配，而假如企業一向不配，消納問題就難以處理。他理解方針要求“強配”儲能背面的無奈，但問題是，也別讓咱們虧太多。”他說。
王楊為自己算了一筆賬，建一個光伏電站，比較理想的情況下，收益率“能到達10%就現已不錯了”，大約需求10年來回收本錢，假如再配上20%的儲能，投本錢錢會再添加10%~20%，收益率也隨之從10%降到了6%~7%。
根據山東電力工程咨詢研究院裴善鵬等人在一篇論文中的最新測算，假如建造一個500兆瓦的新動力項目，按照20%、時長2小時的儲能配比要求，直接投資將添加4億元，共添加本錢6.7億元。
2021年是“風景平價”元年，風景的電價補助年代現已在2020年底完畢，現在，風電和光電履行的是燃煤標桿上網電價，相當于要和火電在同一個起跑線上去競爭。在這樣的布景下，本來光伏企業的日子就不好過，強配儲能方針更是落井下石，讓他們的贏利空間進一步緊縮。在本錢的壓力下，王楊還觀察到，近幾年新動力的項目越來越向大型的央企、國企集聚，民營光伏企業只能在“縫隙中艱難生存”。
王楊的糾結指向一個儲能行業多年的痛點：缺少有用的商業模式。
現在，光伏企業在儲能這塊的首要收入來歷是供給調峰服務。因為電力體系的特性是有必要保持實時平衡，宣布的電和運用的電同步，所以發電機組需求不斷改變出力來適應時刻改變的用戶負荷，這便是調峰，也便是一種短時電力調理。
儲能參加調峰的“收入”在各省雖有差異，但都在1元/kWh(千瓦時)以下，且幾個報價較高的省份還進一步下調了價格，比方青海2020年12月將儲能調峰每度電的補償價格由0.7元下調至0.5元，湖南也在同期從0.5元/kWh降至0.2元/kWh。山東的儲能有償調峰報價上限只要0.4元/kWh。
華北電力大學經濟與辦理學院教授袁家海對《我國新聞周刊》指出，按照現在的補償規范，企業沒有動力供給調峰服務，“怎么算都不合算”。因為儲能電池一度電的貯存本錢在0.5~0.6元，假如再加上它的運轉本錢和能量損耗，本錢要到0.8~0.9元/kWh，大部分的調峰補償價格都比這個數字要低。“我去底層了解儲能項目運轉的實際情況，因為缺少經濟性，大部分儲能項目都寧可趴著曬太陽，也不愿意調用來參加調峰。”他說。
但即便補償規范進步，專家指出，處理儲能商業化問題的要害，也并非如此簡單。
在我國，調峰商場歸于電力輔佐服務商場的一部分。所謂“輔佐”，是在正常電能出產、輸送、運用外，為了保護電力體系安穩運轉而供給的額定服務。我國電力輔佐服務商場的交易品種包含調峰、調頻、備用、自動發電控制(AGC)、無功調理、備用和黑發動服務等。2020年，我國已有22個省發動電力輔佐服務商場，但都在商場建造初期，首要的交易品種便是調峰，部分區域輔以調頻。
但在外國的電力輔佐服務商場中，并沒有調峰這項服務。袁家海解說說，在美國，實時電價的改變會自然而然地引導發電企業去自動參加調峰，讓發電體系“滑潤”出力，不需求一個額定的調峰產品。
因而，調峰輔佐服務是在電價還沒有徹底鋪開的我國的特色產品。長時間重視我國儲能商場和方針的埃信華邁高檔研究剖析師梅根·詹金斯對《我國新聞周刊》指出，我國的調峰商場是在電力現貨商場實施之前的一種供給平衡功能的過渡性商場結構。
當下，我國的電力現貨商場改革剛剛起步，只要廣東、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅等八個區域是試點，大部分省仍是以“方案電量+中長時間合同電量”為根底，實時電價沒有鋪開。在浙江和廣東，都現已不再有調峰商場。
在袁家海看來，只要樹立了老練的電力現貨商場，并且商場上有非常敏銳的價格信號時，儲能的商業模式才干走通，“比方經過峰谷電價套利，每度電能夠有0.2~0.3元的贏利，假如再算上參加調頻等輔佐服務的收益，企業就更有動力了。”
中關村儲能工業技能聯盟常務副理事長俞振華指出，現在我國儲能設備的體系性本錢與收益，以及相關受益主體沒有得到詳細且清楚的評估，本錢也未疏導至“闖禍方”或受益主體，導致方針的有用性和可持續性較差。應推進樹立合理的本錢疏導機制，按照“誰收益，誰付費”以及“誰闖禍，誰付費”的原則。
此外，到現在為止，政府對儲能的補助僅限于少量地方層面的方針，而在國家層面一向沒有對儲能發放補助。梅根·詹金斯指出，從方針設置來看，國家一向強調要運用“基于商場的機制”來補償儲能。從一開端，這就和風景“大規劃補助”的方針邏輯不同。但問題在于，在缺少足夠商場環境的布景下，這種對儲能商場化的“一廂情愿”的希冀是否能夠完成?
本年7月，國家發改委、動力局兩部分聯合發文稱，探究將電網代替性儲能設備本錢收益納入輸配電價回收。“這意味著，國家在方針上釋放出一個信號，或許未來會把這個事鋪開。”陳超說。
“最好的年代”?
對于“方針式”上馬儲能項目，王楊說，新動力企業現在的心理很矛盾。一方面因為“被逼著”建，不得不建;另一方面也在想，萬一今后國家“出一個好方針”，假如現在不建，就失去了先機，“占坑的心理很遍及”。
專家憂慮，在這種心理下，或許會帶來整個工業的無序開展，呈現“劣幣驅逐良幣”的現象，尤其在缺少規范的情況下，企業為了緊縮本錢，形成低技能水平儲能產品的大規劃運用，會加劇安全風險。
據不徹底統計，到2021年，近10年間，全球共產生32起儲能電站起火爆破事故。其間，日本1起、美國2起、比利時1起、我國3起、韓國24起。
2021年4月16日正午，北京豐臺區最大規劃的商業儲能電站在毫無預兆的情況下突發爆破，爆破當量相當于26千克TNT。事故形成1名值班電工遇難、2名消防員獻身、1名消防員受傷，直接財產損失到達1660.81萬元。
事發半年多今后，11月22日，北京市應急辦理局終于公布了事故的調查結果，認定“4·16”較大火災是一起職責事故，起火直接原因是磷酸鐵鋰電池產生內短路故障，引發電池熱失控。
儲能安滿是一個體系性問題，不只和電池質量本身有關，還觸及電池辦理體系、電纜線束、體系電氣拓撲結構、預警監控消防體系、運轉環境、安全辦理等多個方面。
當下，全球進入大規劃儲能年代。跟著儲能集成體系變得“更大”，也對其安全性提出了更高的要求。據我國動力研究會儲能專委會/中關村儲能工業技能聯盟(CNESA)全球儲能項目庫不徹底統計，到2020年底，全球只要9個百兆瓦級的儲能項目，但在建的百兆瓦級項目超越60個。到了2021年，這種趨勢愈加明顯，本年上半年，我國百兆瓦以上規劃的項目個數是去年同期的8.5倍;吉瓦等級項目也被列入開發日程。
在“雙碳”國家戰略方針驅動下，儲能作為支撐新式電力體系的重要技能和根底配備，其規劃化開展現已成為必然。
2021年7月15日，國家發改委、動力局正式發布《關于加速推進新式儲能開展的指導定見》。這是國家在方針層面第一次清晰新式儲能的裝機方針，提出了“兩步走”戰略：到2025年，完成新式儲能從商業化初期向規劃化開展改變，裝機規劃達3000萬千瓦以上。到2030年，完成新式儲能全面商場化開展。新式儲能指的是抽水蓄能以外的儲能，以電化學儲能為主。
俞振華指出，3000萬千瓦的開展方針，也就意味著未來五年，新式儲能商場規劃要擴展至現在水平的10倍。假如按復合添加率50%的保存估計，到2025年，儲能工業規劃將到達35吉瓦，在達觀場景70%的復合添加率下，工業規劃將躍升至55吉瓦。
看起來，電化學儲能正步入“最好的年代”。本錢現已蠢蠢欲動，儲能被以為是繼光伏、電動車之后的下一個萬億賽道，撒下去的資金在各地全面開花。
但專家質疑，上馬這么多儲能，終究是否和本地的風景規劃和電網規劃相適應?
江蘇蘇源高科技有限公司綜合動力事業部高檔項目經理楊李達指出，前幾年因為國家有補助，光伏和風電裝機“大迸發”，而各地的儲能沒有及時跟上，所以頻繁呈現棄光棄風。為了處理這個問題，現在各地要上儲能。但這些“舊賬”終究有多少?方針之外的企業自建的屋頂光伏裝機有多少?未來電網的規劃是怎樣的?五年之內要擴容多少，是一步到位仍是分期實施?
“這些因素都會影響到對儲能容量的規劃。也便是說，儲能是跟著走的，應該從總體上更好地統籌規劃，而不是像現在這樣，比方東部某省每一個市的國資委都在建光伏電站、儲能電站。為什么?因為要完成雙碳方針，不建，電就上不了網。”楊李達說。
我國化學與物理電源行業協會儲能應用分會秘書長劉勇對《我國新聞周刊》建議說，每個省份現在都應該考慮，結合本地的電力體系，究竟需求多少儲能容量來支撐?這些容量能夠保證多少新動力裝機?未來五年的長時間規劃是什么?
在技能上，當下也存在很多挑戰。國家應對氣候改變戰略研究和世界合作中心首任主任李俊峰對《我國新聞周刊》指出，儲能現在只能處理新動力出力的滑潤問題，也便是把電力體系里的“小毛刺”去掉，但未來，更需求處理的是“有無”問題，比方接連遇到七天陰天怎么辦?
埃信華邁清潔技能首席剖析師榮佑民博士對《我國新聞周刊》解說，在儲能的不同技能道路中，從現有的技能潛力剖析，因為龐大電動車終端商場的驅動，鋰電池儲能至少在未來5~10年內將會主導儲能工業的開展。與之比較，抽水蓄能受地輿條件的約束太大，氫能在技能上還不老練，鈉離子電池、飛輪儲能、緊縮空氣等還在試驗階段，且這些技能的本錢現在遠高于鋰電池。
但鋰電池最多只能做到小時級的儲能，全球的平均水平大約在4~6小時，將來或許打破8~10小時。假如再進一步，完成以日、周和季度為單位的長時儲能，現在的技能瓶頸還很大，也很難預判哪一條技能道路更有期望，“或許要到幾十年之后才干看到一條相對清晰的途徑。”榮佑民說。
從長時間來看，長時儲能技能是未來開展趨勢，但還有很長的路要走。
(王楊為化名)我國新聞周刊 作者：霍思伊
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儲能
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