背 景
在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，我國能源系統(tǒng)正在經(jīng)歷深刻變化。一方面，2021年全國并網(wǎng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電新增裝機(jī)容量分別達(dá)到4757萬千瓦和5493萬千瓦，占全年新建發(fā)電裝機(jī)總量的58%，成為新增電源的主力。風(fēng)電、太陽能發(fā)電合計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到6.4億千瓦，裝機(jī)規(guī)模直逼火力發(fā)電。另一方面，新能源消納問題仍未得到解決，亟需一種平滑新能源輸出的調(diào)節(jié)手段。發(fā)展新型儲(chǔ)能是提升我國電力系統(tǒng)靈活性、打造新型電力系統(tǒng)、保障“雙碳”目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)的重要途徑。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟不完全統(tǒng)計(jì)，截至2021年底，中國已投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量(包括物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能以及熔融鹽儲(chǔ)熱)達(dá)到45.74吉瓦，同比增長(zhǎng)29%。其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)容量最高為34.5吉瓦，但電化學(xué)儲(chǔ)能增速更快，尤其是鋰離子電池儲(chǔ)能已成為發(fā)展最快的新型儲(chǔ)能技術(shù)。
盡管近年來新型儲(chǔ)能裝機(jī)增速迅猛，但其中也暴露了其成本偏高、安全性差、體制機(jī)制不匹配的問題。按儲(chǔ)能電站系統(tǒng)成本1500元/千瓦時(shí)、電池循環(huán)壽命4000次、項(xiàng)目周期10年、充放電轉(zhuǎn)換效率90%計(jì)算，儲(chǔ)能電站單位千瓦時(shí)充放電成本約0.5元，明顯高于抽水蓄能成本。在發(fā)電側(cè)，若以10%功率2小時(shí)放電時(shí)長(zhǎng)配置儲(chǔ)能，風(fēng)電、太陽能單位發(fā)電成本將提高5～8分/千瓦時(shí)，加大了新能源發(fā)電的平價(jià)難度。在用戶側(cè)，國家長(zhǎng)期鼓勵(lì)推廣、逐步完善峰谷分時(shí)電價(jià)政策，但自工商業(yè)用戶全面參與電力交易以來，電網(wǎng)企業(yè)代購電價(jià)普遍在0.25～0.5元/千瓦時(shí)，加上固定輸配電價(jià)和政府性基金后，用戶側(cè)峰谷電價(jià)差大幅縮水，新型儲(chǔ)能峰谷電價(jià)調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性不足。在電網(wǎng)側(cè)，合理配置儲(chǔ)能可提升現(xiàn)有輸配電線路利用率、減少或延緩新建輸配電設(shè)施投資，也可在電網(wǎng)事故時(shí)起到備用電源和應(yīng)急供電的作用。但由于電價(jià)監(jiān)審政策的收緊，電網(wǎng)企業(yè)參與新型儲(chǔ)能投資運(yùn)營(yíng)的商業(yè)模式尚未理清，相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)也相應(yīng)放緩。
政 策
為推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展，國家發(fā)改委等五部委早在2017年10月就印發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確發(fā)展儲(chǔ)能的必要性和分階段發(fā)展目標(biāo)。此后在2021年7月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》(下稱《指導(dǎo)意見》)，提出到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期到規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到30吉瓦以上。文件也明確給予新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)地位，建立儲(chǔ)能參與中長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)等市場(chǎng)準(zhǔn)入條件、交易機(jī)制及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)儲(chǔ)能作為獨(dú)立市場(chǎng)主體參與輔助服務(wù)，并鼓勵(lì)共享儲(chǔ)能。電價(jià)機(jī)制方面，文件提出建立電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能容量電價(jià)，并允許電網(wǎng)替代性儲(chǔ)能設(shè)施納入輸配電價(jià)。在上述文件的基礎(chǔ)上，2022年3月21日，國家發(fā)改委、國家能源局制定了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》(下稱《實(shí)施方案》)。相比此前文件，《實(shí)施方案》有以下特點(diǎn)：
降本目標(biāo)定量化。近期，國內(nèi)各地發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目普遍面臨經(jīng)濟(jì)性不足的問題，電量平價(jià)新能源發(fā)電項(xiàng)目配置儲(chǔ)能難以盈利，降低成本成為新型儲(chǔ)能發(fā)展的必由之路。此次《實(shí)施方案》聚焦當(dāng)前新型儲(chǔ)能行業(yè)痛點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)到2025年新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件，并明確了電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本降低30%以上的發(fā)展目標(biāo)。
技術(shù)路線多元化。近期我國新型儲(chǔ)能技術(shù)主要以鋰電池儲(chǔ)能為主，在前期動(dòng)力電池市場(chǎng)高速增長(zhǎng)下，鋰電池儲(chǔ)能成本降速正在逐步趨緩。2021年以來，新能源汽車爆發(fā)式增長(zhǎng)拉動(dòng)碳酸鋰等鋰電池上游材料漲價(jià)，預(yù)計(jì)隨著全球新能源汽車需求持續(xù)高速增長(zhǎng)，鋰電池成本下降壓力加大。文件將“強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建新型儲(chǔ)能創(chuàng)新體系”作為重要工作，提出加大鈉離子電池、新型鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池等多種儲(chǔ)能技術(shù)關(guān)鍵核心技術(shù)裝備研發(fā)力度，加快新型儲(chǔ)能成本下降速度。
示范工作具體化。在此前《指導(dǎo)意見》“大力發(fā)展發(fā)電側(cè)、因地制宜發(fā)展電網(wǎng)側(cè)、靈活多樣發(fā)展用戶側(cè)”思路基礎(chǔ)上，《實(shí)施方案》突出了以多元技術(shù)路線、多場(chǎng)景區(qū)域、多時(shí)間尺度推動(dòng)示范工作，并明確了青海、張家口等新型儲(chǔ)能重點(diǎn)示范區(qū)域。此外，在規(guī)模化發(fā)展方面，文件更強(qiáng)調(diào)要“穩(wěn)妥推進(jìn)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程”，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
政策機(jī)制精細(xì)化?！秾?shí)施方案》提出要繼續(xù)研究新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的準(zhǔn)入條件、交易機(jī)制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在“新能源+儲(chǔ)能”激勵(lì)辦法、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能成本疏導(dǎo)、用戶側(cè)儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制等方面也進(jìn)一步呼應(yīng)了前期政策導(dǎo)向。
前 景
“十四五”是我國新型儲(chǔ)能發(fā)展的關(guān)鍵期，要推動(dòng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，建立健全適應(yīng)新能源和新型儲(chǔ)能的政策體系，以及推動(dòng)新型儲(chǔ)能自身技術(shù)進(jìn)步缺一不可。
政策層面，2021年1月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見》，提出到2025年，全國統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系初步建成，國家市場(chǎng)與省(區(qū)、市)/區(qū)域市場(chǎng)協(xié)同運(yùn)行，電力中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場(chǎng)一體化設(shè)計(jì)、聯(lián)合運(yùn)營(yíng)，跨省跨區(qū)資源市場(chǎng)化配置和綠色電力交易規(guī)模顯著提高，有利于新能源、儲(chǔ)能等發(fā)展的市場(chǎng)交易和價(jià)格機(jī)制初步形成。2021年8月，國家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，明確新增風(fēng)電、光伏項(xiàng)目可選擇15%功率/4小時(shí)時(shí)長(zhǎng)(逐年調(diào)整)配置化學(xué)儲(chǔ)能完成市場(chǎng)化并網(wǎng)，儲(chǔ)能電站獲得相應(yīng)容量租賃補(bǔ)償。2022年2月，國家電投海陽101兆瓦/202兆瓦時(shí)儲(chǔ)能電站成功完成山東電力現(xiàn)貨市場(chǎng)日前交易，儲(chǔ)能電站獲得現(xiàn)貨市場(chǎng)及容量租金雙重收益。近期國家電網(wǎng)也提出積極支持新型儲(chǔ)能規(guī)?；瘧?yīng)用，提出力爭(zhēng)到2030年公司經(jīng)營(yíng)區(qū)電化學(xué)儲(chǔ)能由300萬千瓦提高到1億千瓦。
技術(shù)層面，隨著鋰電池原材料供需矛盾的不斷加劇，近期鋰電池儲(chǔ)能成本呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，國內(nèi)鋰電池正極材料上游原料電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格從2021年初5萬元/噸快速上漲至2022年初50萬元/噸，六氟磷酸鋰價(jià)格從11萬元/噸上漲至55萬元/噸，材料成本端綜合漲幅超過2倍，電池整體成本漲幅達(dá)到50%。受電池成本上升影響，鋰電池儲(chǔ)能電站系統(tǒng)成本從2021年初約1500元/千瓦時(shí)上漲至近1800元/千瓦時(shí)?？紤]到動(dòng)力電池市場(chǎng)需求和上游產(chǎn)能爬坡速度，預(yù)計(jì)短期內(nèi)上游原材料稀缺形勢(shì)仍將持續(xù)，鋰電池儲(chǔ)能成本下降面臨較大阻力?！秾?shí)施方案》提出通過試點(diǎn)示范有望加速新型儲(chǔ)能技術(shù)多元化和成本下降，有利于形成新型儲(chǔ)能商業(yè)模式。
在推進(jìn)新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也需要看到一些新模式、新業(yè)態(tài)的變化。例如隨著電動(dòng)汽車的普及，越來越多的有序充電、V2G、換電站等車網(wǎng)互動(dòng)項(xiàng)目落地;綠氫產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升溫也提升了各界對(duì)氫儲(chǔ)能的關(guān)注度。在“雙碳”目標(biāo)倒逼下，各類跨界元素也將深度參與電力系統(tǒng)運(yùn)行，與儲(chǔ)能技術(shù)共同構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2022年04期，作者單位：國家發(fā)改委能源研究所
評(píng)論