新型儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)裝備，已成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來，在國家政策大力推動和技術(shù)不斷成熟的雙輪驅(qū)動下，我國新型儲能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。本文分析了我國新型儲能發(fā)展面臨的新形勢，從新型儲能的發(fā)展方向、成本變化、調(diào)度運(yùn)行等方面研判了新型儲能的發(fā)展趨勢，并提出相關(guān)政策建議。
新型儲能發(fā)展面臨新形勢
國家和地方政府密集出臺政策支持新型儲能發(fā)展，新型儲能已成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在國家層面，近年來，國家從加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)、加大技術(shù)創(chuàng)新、規(guī)范行業(yè)管理、健全市場機(jī)制、強(qiáng)化調(diào)度運(yùn)用等方面，出臺多項支持新型儲能發(fā)展的政策措施，推動新型儲能由商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展。近期，國務(wù)院國資委、國家發(fā)改委、工信部等部門釋放出加大力度發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的信號，新型儲能作為支撐新能源大規(guī)模發(fā)展的重要裝備，已成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在地方政府層面，廣東省明確要將新型儲能產(chǎn)業(yè)打造成為廣東“制造業(yè)當(dāng)家”的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，提出到2025年全省新型儲能產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入達(dá)到6000億元，到2027年全省新型儲能產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入達(dá)到1萬億元，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到400萬千瓦。山東省出臺支持新型儲能參與電力現(xiàn)貨市場和容量補(bǔ)償?shù)日撸綎|省已成為我國新型儲能裝機(jī)規(guī)模第一的省份。國家和地方政策將新型儲能作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)大力推進(jìn)，將推動我國新型儲能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
當(dāng)下，市場對新型儲能的投資熱情空前高漲，大量資本涌入新型儲能行業(yè)，有望推動新型儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步成熟。近年來我國新型儲能行業(yè)持續(xù)火熱，僅2023年上半年的行業(yè)融資總額就達(dá)到734億元，涉及鋰電池、鈉電池、液流電池、便攜式/戶儲系統(tǒng)、儲能安全、電池回收等多個領(lǐng)域。海博思創(chuàng)、蜂巢能源等十余家新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)今年上半年進(jìn)入上市進(jìn)程或完成上市。在資本的強(qiáng)力助推下，我國新型儲能上下游產(chǎn)業(yè)鏈將不斷成熟，新型儲能成本有望快速下降。
短期內(nèi)電力系統(tǒng)對新型儲能的需求還不迫切，隨著新能源占比逐步提升和新型儲能技術(shù)進(jìn)步，新型儲能將在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。新型電力系統(tǒng)中可開發(fā)的調(diào)節(jié)資源潛力很大。一方面，中央提出要立足以煤為主的基本國情，推動煤電和新能源優(yōu)化組合發(fā)展，未來煤電等傳統(tǒng)電源仍將是主要調(diào)節(jié)資源;另一方面，在交通電氣化、建筑用能電氣化等背景下，大量的柔性負(fù)荷、電動汽車等資源接入需求側(cè)，其調(diào)節(jié)潛力若能得到挖掘，也將提供大量靈活性資源。2022年，我國風(fēng)電消納率為96.8%、光伏消納率為98.3%，南方五省區(qū)新能源消納率可達(dá)99.8%。傳統(tǒng)調(diào)節(jié)資源提供的調(diào)節(jié)能力已基本滿足現(xiàn)階段新能源消納的要求，電力系統(tǒng)對新型儲能參與調(diào)節(jié)的需求還不迫切，新型儲能在短期內(nèi)還無法成為系統(tǒng)調(diào)節(jié)的主力。未來，隨著新能源在電力系統(tǒng)中的占比逐步提高，同時新型儲能技術(shù)快速進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)逐漸成熟和成本不斷下降，新型儲能將在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。
新型儲能發(fā)展呈現(xiàn)三大趨勢
從發(fā)展方向看，新能源配建仍將是新型儲能發(fā)展的主要方向，電動汽車車網(wǎng)互動或?qū)⒊蔀橛脩魝?cè)儲能的主要形式。
新能源配建新型儲能作為一種產(chǎn)業(yè)政策，有其理論和實(shí)踐上的合理性，仍將是新型儲能發(fā)展的主要方向。從理論上看，一方面，新型儲能應(yīng)配建在電力波動大而調(diào)節(jié)資源不足的地方，從源頭上平抑電力波動，才能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)整體成本最優(yōu)。風(fēng)光新能源因其固有的隨機(jī)性、間歇性和波動性，在新能源場站配建新型儲能可以減少棄電、平抑電力波動，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的綠色和高效。另一方面，新能源配置新型儲能是新能源由跟網(wǎng)型向構(gòu)網(wǎng)型轉(zhuǎn)變的技術(shù)需要，是提升新型電力系統(tǒng)安全的實(shí)際要求。從實(shí)踐上看，近年來風(fēng)光發(fā)電成本快速下降，新能源場站逐漸具備承擔(dān)一定調(diào)節(jié)責(zé)任的能力，新能源配建新型儲能仍將是新型儲能發(fā)展的主要方向。
電動汽車車網(wǎng)互動或?qū)⒊蔀橛脩魝?cè)儲能的主要形式。一是電動汽車車網(wǎng)互動可提供的調(diào)節(jié)資源潛力巨大。據(jù)估算，2030年我國電動汽車保有量將超過8000萬輛，能提供的調(diào)節(jié)能力可達(dá)2.8億千瓦，占全國統(tǒng)調(diào)最大負(fù)荷15%以上。二是電動汽車車網(wǎng)互動參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的成本相較于用戶側(cè)儲能更低。電動汽車車網(wǎng)互動參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)作為其交通工具屬性以外的附加價值收益，是優(yōu)于建設(shè)用戶側(cè)儲能的發(fā)展方向。
從成本上看，新型儲能的成本未來有望接近抽水蓄能。
近年來鋰離子電池儲能成本快速下降，未來還有較大的下降空間。在生產(chǎn)規(guī)模、制造工藝不斷提升以及儲能系統(tǒng)高度集成化發(fā)展的驅(qū)動下，2012年以來鋰電池儲能系統(tǒng)成本已下降約80%。2023年上半年我國儲能系統(tǒng)中標(biāo)均價已降至1.33元/Wh，較去年全年均價水平下降14%。目前，鋰離子電池儲能全壽命周期度電成本約為0.5—0.8元/千瓦時，考慮鋰離子電池技術(shù)發(fā)展趨勢，其度電成本在2025年有望降至0.5元/千瓦時以下，2030年有望降至0.3元/千瓦時以下。
從成本收益上看，新型儲能發(fā)展應(yīng)對標(biāo)以下三個成本：一是對標(biāo)抽水蓄能成本。抽水蓄能技術(shù)成熟，其全壽命周期成本為0.2—0.3元/千瓦時。隨著新型儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，其度電成本有望接近、達(dá)到甚至優(yōu)于抽水蓄能。二是對標(biāo)新能源發(fā)電成本。儲電成本對比棄電成本(新能源發(fā)電成本)，可以反映新型儲能的價值收益。目前，陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電的度電成本已低至0.2元/千瓦時，海上風(fēng)電約為0.5元/千瓦時，新型儲能的成本若能接近新能源發(fā)電成本，新型儲能的價值收益將得到充分體現(xiàn)。三是對標(biāo)火電調(diào)峰成本。我國電力系統(tǒng)調(diào)峰主要火電調(diào)峰機(jī)組提供，目前火電靈活性改造后參與深度調(diào)峰的成本低于新型儲能。考慮到在碳市場建立后，火電的碳排放將帶來額外成本，新型儲能也有望接近火電調(diào)峰成本。
從運(yùn)行上看，現(xiàn)階段應(yīng)盡快推動實(shí)現(xiàn)新型儲能“統(tǒng)一調(diào)度、共享使用”;在市場機(jī)制完善后，新型儲能可以“自調(diào)度”的方式運(yùn)行。
目前新型儲能的調(diào)度運(yùn)行機(jī)制還不完備，新型儲能“建而不用”“建而不調(diào)”現(xiàn)象十分普遍，利用率較低。究其原因有三：一是目前我國新能源裝機(jī)與發(fā)電量占比仍不高，系統(tǒng)對新型儲能參與調(diào)節(jié)的需求還不急迫;二是目前新型儲能成本回收機(jī)制不夠完善，現(xiàn)有市場機(jī)制未能充分體現(xiàn)新型儲能價值，新型儲能調(diào)用運(yùn)行的收益有限;三是現(xiàn)有新型儲能調(diào)度運(yùn)行機(jī)制尚不完備，尤其是大量電源側(cè)儲能仍未與電網(wǎng)調(diào)度部門建立明確的調(diào)度關(guān)系。
實(shí)現(xiàn)新型儲能“統(tǒng)一調(diào)度、共享使用”，提升新型儲能利用率是近期需要重點(diǎn)解決的問題。只有實(shí)現(xiàn)對新型儲能的“統(tǒng)一調(diào)度、共享使用”，才能有效提高新型儲能的利用率，從而充分發(fā)揮新型儲能的價值。在未來電力市場機(jī)制完善后，新型儲能可作為獨(dú)立市場主體自主參與全體系電力市場，根據(jù)市場價格信號，以“自調(diào)度”的形式運(yùn)行，獲得與其價值相匹配的收益。
三措并舉推動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
首先，以需求為導(dǎo)向，有序推進(jìn)新型儲能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，大力推動電動汽車車網(wǎng)互動。
系統(tǒng)實(shí)際需求是新型儲能高質(zhì)量發(fā)展的根本動力。建議以需求為導(dǎo)向，科學(xué)推動新型儲能在電網(wǎng)中安全、高效、經(jīng)濟(jì)和規(guī)模化應(yīng)用，積極推動新能源配建新型儲能。加大對電動汽車車網(wǎng)互動的支持力度，充分挖掘電動汽車等新型需求側(cè)資源的調(diào)節(jié)潛力，滿足電網(wǎng)多元調(diào)節(jié)需求，為新型電力系統(tǒng)可靠供電提供支撐。
其次，加大新型儲能發(fā)展科技創(chuàng)新力度，發(fā)揮國家能源研發(fā)創(chuàng)新平臺創(chuàng)新引領(lǐng)作用。
新型儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)裝備，是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。建議堅持新型儲能技術(shù)多元化發(fā)展，推進(jìn)高安全、低成本、高可靠、長壽命的電池儲能本體技術(shù)研究，加大壓縮空氣儲能、液流儲能、氫儲能等長時間尺度儲能的研發(fā)力度。面向新型電力系統(tǒng)構(gòu)建需求，以國家能源研發(fā)創(chuàng)新平臺為依托，推動產(chǎn)學(xué)研用全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，推進(jìn)新型儲能技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和工程示范，引領(lǐng)新型儲能技術(shù)發(fā)展。
再次，推動建立新型儲能調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，完善新型儲能市場和價格機(jī)制。
目前新型儲能的調(diào)度運(yùn)行和市場機(jī)制還不完備。建議加快完善新型儲能調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對新型儲能的“統(tǒng)一調(diào)度、共享使用”，提高新型儲能利用率。建立健全新型儲能參與電能量、輔助服務(wù)市場的交易機(jī)制和實(shí)施細(xì)則，探索新型儲能電站“一體多用、分時復(fù)用”的市場交易機(jī)制和運(yùn)營模式。
作者楊再敏 孫思揚(yáng)均供職于南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責(zé)任公司
作者：楊再敏 孫思揚(yáng)
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