“十四五”時期電化學儲能發展展望

　　2018年我國電化學儲能出現爆發式增長，2019年增速又出現了急劇降低，2020年地方政府推動儲能發展的意愿更加強烈。“十四五”時期，儲能是否能夠迎來發展機遇，這需要正視儲能面臨的問題，以疏通制約儲能發展的瓶頸。

　　“十三五”時期我國電化學儲能

　　發展歷程及市場動態

　　我國電化學儲能裝機持續增長，但是增速卻呈波浪式前進。2015~2019年，我國電化學儲能裝機從106兆瓦增至1709兆瓦，增加了15倍。從增速看，2015~2019年，我國電化學儲能增速分別為25%、130%、64%、169%以及59%。值得注意的是，2019年我國電化學儲能增速大幅下降，凸顯出發展動能不足。

　　政策對儲能有著至關重要的影響。從2017~2019年的政策看，2017年10月份，國家發改委等5部門聯合發布了《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》，為行業發展樹立了信心，進而推動了2018年電化學儲能的爆發式增長。然而，2019年上半年，國家發改委、能源局印發了《輸配電定價成本監審辦法》，明確提出抽水蓄能電站、電儲能設施不得計入輸配電定價成本。兩大電網公司也相繼跟進，嚴格限制企業內部儲能投資，導致2019年電化學儲能增速大幅回落。可以看到，我國推動儲能發展的市場模式并未形成，儲能產業政策依賴性非常強烈。

　　2020年，地方政府(電網)正在推動“新能源+儲能”的發展模式。今年3月23日，國網湖南省電力有限公司下發了《關于做好儲能項目站址初選工作的通知》，明確提出：“經多方協調,已獲得28家企業承諾配套新能源項目總計建設388.6兆瓦/777.2兆瓦時儲能設備,與風電項目同步投產”。3月24日，內蒙古能源局發布了《2020年光伏發電項目競爭配置方案》，明確優先支持光伏+儲能建設。若普通光伏電站配置儲能系統，則應保證儲能系統時長為1小時及以上，配置容量達到項目建設規模的5%及以上。3月30日，新疆發改委印發了《新疆電網發電側儲能管理辦法》征求意見稿，明確提出，鼓勵光伏、風電等發電企業、售電企業、電力用戶、獨立輔助服務提供商等投資建設電儲能設施，要求充電功率在1萬千瓦及以上、持續充電時間2小時以上。由此可見，地方政府在推動“新能源+儲能”發展模式方面意愿更加強烈。

　　“十四五”儲能發展形勢研判

　　深入推進電力系統轉型加速了對儲能的需求。電力系統轉型的本質，是建立一種更加靈活的電力系統，能夠適應多品種高效低碳電源的發展。即建立靈活的電力系統是轉型的根本要求，發展高效清潔低碳能源是轉型的具體表現。然而，目前間歇性電源規模不斷增加與靈活性資源不足的矛盾，已經成為制約我國電力系統轉型向更深層次邁進的主要矛盾。根據預測，2035年，我國光伏裝機將達到7.3億千瓦，2050年將達到10億千瓦;風電裝機2035年、2050年將分別達到8.5、14億千瓦。值得注意的是，與國外發展模式不同，我國更加重視基地型規模化可再生能源開發。目前，內蒙古、山西、甘肅、寧夏、新疆風電基地有序建設，江蘇、山東等沿海地區千萬千瓦級海上風電基地也在快速推進，光伏基地建設也在有序進行。這將必然導致電力系統對調峰、調頻、備用等靈活性資源需求的增加，而且受大規模大基地發展模式影響，靈活性資源的需求更加集中。

　　需求側更加需要儲能改善電能質量。目前用電側集中了諸多敏感負荷，包括各類精密加工企業、高新制造、醫院和其他重要部門，對電能質量和供電可靠性要求越來越高。另一名方面，以云計算、互聯網、大數據、物聯網等為代表的信息產業正在興起，云計算服務器與大數據中心等不僅用電量大，對電能的質量要求高，而且在外部電力故障時需要保證不間斷電源供應，以保護珍貴的數據資產。儲能是與其配套的最佳選擇，不僅能夠提供高質量、無間斷的電力能源，而且能夠根據電價信號合理優化動態用電方案，節約用電成本。目前，需求側對電能質量要求越來越高，這為儲能的應用提供了機遇。

　　對制約儲能發展因素的探討

　　“十四五”是深入推進能源安全新戰略的關鍵時期，也是儲能發展的黃金時期。為推動儲能發展，以下對幾個比較關鍵的問題進行探討。

　　輔助服務費用分攤機制限制了包含儲能在內的靈活性電源發展。《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》明確提出，按照誰受益、誰承擔的原則，建立用戶參與的輔助服務分擔共享機制。但是各地區出臺的輔助服務規則中，均規定由發電企業分攤輔助服務費用。例如，《華北電力調峰輔助服務市場運營規則(2019年修訂版)》明確規定：“省網市場費用分攤按照新能源‘多消納多分攤’火電企業‘少調峰多分攤’原則，新能源企業與發電負荷率高于火電機組平均發電負荷率的火電機組承擔調峰費用”。這種源于發電企業之間的分攤費用的機制，使靈活性電源輔助服務收益隨著供應量的增加而不斷減少，相當于對靈活性電源設置了上限，這種上限并不是市場需求飽和的象征。值得注意的是，近期國家能源局發布的《關于建立健全清潔能源消納長效機制的指導意見(征求意見稿)》提出：“完善輔助服務補償機制，合理加大補償力度，推動電力用戶參與承擔費用，激勵各類靈活性資源主動提供輔助服務”，這實際上向電力領域釋放出了積極的信號。

　　不合理的市場定位可能無法達到“物盡其用”的效果。目前對各電源市場定位的討論非常激烈。例如，煤電是否在“十四五”期間由承擔基荷的定位轉向調峰的定位(保障可再生能源消納);儲能是否需要在可再生能源發電領域減少棄風棄光等。不合理的定位可能導致能源轉型成本的進一步升高，不利于能源轉型的深入推進。準確定位的原則，應遵循《關于進一步深化電力體制改革的若干意見(中發〔2015〕9號)文》：“堅持市場化改革……使市場在資源配置中起決定性作用”，即各電源作用的發揮，應該由市場進行選擇，而不是人為地進行界定。例如，電量批發市場價格較高時，機組可以多發電量;電量供大于求時，機組可以提高下調報價獲取收益;輔助服務價格較高時，機組可以滿足輔助服務的需要。即電源可根據價格信號在電量與輔助服務之間進行轉換，提供基荷還是提供輔助服務邊界逐漸模糊。以儲能為例，儲能集調峰、調頻、黑啟動等功能為一身，完全可通過研判市場價格，決定參與哪種服務，實現自身價值的最大化。但是目前，市場建設仍然不完善，價格信號不明顯，未能有效引導各電源在各方面功能的充分發揮。

　　僅僅緩解棄風棄光實際上是電化學儲能的“大材小用”。相比煤電，電化學儲能具有更強的靈活性，在調頻、黑啟動、快速調峰領域前景廣闊。目前，部分地方為了降低棄風棄光率，將儲能作為風電場(光伏電站)建設的必備配套設施。根據行業初步估計，若僅僅依靠電價差獲取收益，電化學儲能回收成本的電價差需要達到0.7元/千瓦時左右。然而新建光伏電站I-III類地區指導電價為0.35、0.4、0.49元/千瓦時，新建風電場Ⅰ-Ⅳ類地區指導電價為0.29、0.34、0.38、0.47元/千瓦時，顯而易見，僅僅從減少棄風棄光獲取收益無法滿足儲能成本回收的需要。為此，推動儲能在風電與光伏發電領域的應用，必然需要耗費大量的財政補貼或企業自己承擔虧損。若儲能在平滑風電出力方面的潛力未能被積極調用，集眾多功能為一身的儲能只能作為一個普通的調峰者參與其中，這實際上是一種損失，而且也增加了企業與政府的負擔。

　　規模效應與成本下降是一個相互影響的過程。影響成本的因素包括技術進步與規模效應等。僅僅依靠技術進步是一個漫長的過程，相比之下，規模化發展不僅可以降低邊際成本，而且可以進一步推動技術進步。以光伏發電為例，2010-2019年，光伏造價從25元/千瓦降至3.5元/千瓦，與之對應的是光伏規模從86萬千瓦增至20468萬千瓦;風電亦是如此。目前，鋰離子電池成本降至約1500元/兆瓦，但是仍然過高，目前的機制下，無法滿足大規模發展的需要。然而，電力系統對儲能的需求十分強烈。這需要政府穩步支持電化學儲能的發展，充分發揮規模效應在降低成本方面的作用。當然，充分發揮規模效應，需要年度新增規模較為穩定，并非波浪式前進。

　　安全問題需要引起全行業高度警惕。韓國電化學儲能著火事故已經引發世界廣泛關注，我國也出現了多起電化學儲能著火事故，這對整個行業發展帶來不良影響。從技術方面看，鋰離子電池在過充、過放、碰撞等外部因素下，可能引發安全問題，另外，由于鋰離子電池使用了可燃材料，加劇了事故發生的概率。從運行管理方面看，部分人員專業知識缺乏，安全意識不到位等，可能造成設備安裝故障，或運行過程中未能及時發現相關安全隱患，將導致著火等事故的發生。起火事故一直被行業所重視，但是根本問題仍然未解決。這一缺陷已經伴隨行業發展多年，嚴重影響了企業對電化學儲能的應用。

　　“十四五”時期儲能產業發展相關建議

　　充分發揮市場在推動儲能發展方面的作用。廣東、福建、浙江等8個電力現貨市場試點已經啟動，但是這8個試點地區或多或少降低了電價，未能充分反映電能的實際成本，也未能充分反映供求關系的實時變化，而且輔助服務的價值也未能有效體現。為此，應進一步完善電力市場，通過電價信號引導儲能參與到電量市場、輔助服務市場等不同的領域;通過市場引導儲能合理的建設布局與技術選擇。另外，建議嚴格按照中發9號文要求，逐步建立用戶參與的輔助服務分擔共享機制。

　　“十四五”期間仍需對儲能進行必要的扶持。2019年，國家電網發布了《關于進一步嚴格控制電網投資的通知》，可以反映出儲能在電網領域的經濟性并不高。電源側與用戶側亦是如此。儲能的發展目前處于關鍵時期，是能源轉型深入推進的重要影響因素。國家在大力支持儲能技術研發的同時，需要對儲能的推廣應用進行必要的扶持，通過穩定的年增規模不斷推動技術進步，逐漸降低成本，逐漸使規模化發展與成本降低成為良性的正向影響因素。另外，“十四五”時期，可再生能源平價上網成為主基調，這將進一步降低儲能在可再生能源領域應用的經濟性，建議政府在推動“可再生能源+儲能”模式發展的同時，應充分考慮經濟因素對可再生能源企業的影響。

　　將儲能納入“十四五”發展規劃。今日之儲能非昔日之儲能，技術已經相對成熟，成本已經大幅下降，行業需求也較為迫切，規模化發展已成定局。“十四五”期間，建議出臺儲能“十四五”發展規劃，明確儲能在電力系統的重要地位與作用，勾勒出行業長遠的發展路徑，推出一批重大商業化運行項目。通過儲能“十四五”規劃為能源轉型打好基礎。

　　從嚴要求儲能標準體系建設。以風電為例，在發展前期，由于劣質產品充斥了市場，導致風電機組發生了多起事故，部分開發商將質保期不斷延長。電化學儲能零部件較多，生產廠家質量參差不齊。起火事故成為制約行業發展關鍵瓶頸，性能下降也嚴重影響設備經濟性。為此，在儲能發展關鍵時期，必須實行標準先行，高標準嚴要求儲能質量，堅決避免劣質產品影響整個行業發展進程。

　　本文刊載于《中國電力企業管理》2020年5期，作者供職于中國華能集團有限公司能源研究院