國家能源局日前召開三季度例行新聞發(fā)布會上發(fā)布，截至2023年上半年，全國可再生能源裝機達到13.22億千瓦，同比增長18.2%，歷史性超過煤電，約占我國總裝機的48.8%。
隨著可再生能源的快速增長，電力系統(tǒng)將需要更大的靈活性以確?？勺兛稍偕茉茨軌蚩煽?、有效地集成到電力系統(tǒng)中。儲能被視為推動可再生能源有效整合的解決方案之一。
在第八屆儲能西部論壇上，自然資源保護協(xié)會(NRDC)與中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)共同發(fā)布最新研究成果：《雙碳背景下發(fā)電側(cè)儲能綜合價值評估及政策研究》(以下簡稱《報告》)。
可再生能源發(fā)展促進儲能
在過去的兩年里，國家和地方陸續(xù)出臺了多項促進儲能發(fā)展的政策，在新型電力系統(tǒng)建設(shè)的客觀需求和政策激勵下，我們國家儲能的規(guī)模已躍居世界第一。
“截至上半年，全國已建成抽水蓄能近5000萬千瓦，新型儲能項目裝機規(guī)模超過1700萬千瓦。”自然資源保護協(xié)會(NRDC)北京代表處首席代表張潔清表示，儲能在快速發(fā)展的過程中，也出現(xiàn)了一些問題，比如儲能的綜合價值尚無法完全市場化體現(xiàn)，新能源配儲利用率低，收益來源有限，儲能自身的技術(shù)、經(jīng)濟和安全性有待提高，項目布局有待優(yōu)化等，需要進一步完善產(chǎn)業(yè)和市場政策予以進一步推動。
《報告》認(rèn)為，儲能的價值跨越了電力系統(tǒng)價值鏈(發(fā)電、輸電、配電和用戶)之間的界限，具有明顯的“外部性”。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的深入推進，加之電力市場化改革進程的加速，儲能帶來的外部價值有望逐步得到認(rèn)可，潛在收益獲得體現(xiàn)。
“儲能已經(jīng)從商業(yè)化初期進入規(guī)?；l(fā)展階段，應(yīng)用場景也越來越豐富，但對于建設(shè)新型電力系統(tǒng)來說，無論是量還是質(zhì)都需要進一步提升。”自然資源保護協(xié)會(NRDC)氣候與能源項目經(jīng)理黃輝舉例說，儲能和新能源的比例不到10%，相對偏低，設(shè)備利用率也不高;另外，在當(dāng)前技術(shù)水平和市場調(diào)度規(guī)則下，大部分新型儲能項目的平均度電成本仍高于0.5元/度，經(jīng)濟競爭力不足。
《報告》建議，發(fā)電側(cè)儲能規(guī)模化發(fā)展需要完善電力市場規(guī)則，應(yīng)建立儲能與新能源聯(lián)合參與市場的交易機制，盡快出臺或完善儲能+火電、儲能+新能源、獨立儲能等不同形式參與輔助服務(wù)市場的規(guī)則，并推行多重收益疊加，允許儲能以多種方式(儲能+新能源、儲能+火電、獨立儲能)靈活參與多個細分市場，如現(xiàn)貨+調(diào)頻、調(diào)峰+調(diào)頻等，使其能夠在各類市場中進行靈活交易，充分發(fā)揮其靈活調(diào)節(jié)價值。
黃輝指出，未來儲能的發(fā)展，需要加快技術(shù)創(chuàng)新和機制創(chuàng)新的“雙向奔赴”：一是聚焦儲能自身能力的提升，包括效率、安全、性能、壽命、時長等技術(shù)參數(shù)提高，推動儲能進一步降本增效。二是通過完善政策機制來保障儲能多種價值的實現(xiàn)，以市場化方式為主，豐富儲能參與的電力交易品種，合理疏導(dǎo)儲能成本，以此提高儲能的利用率和收益。
儲能實現(xiàn)間接減煤減碳
由于儲能在不同應(yīng)用場景下的減煤、減碳機理不同，《報告》建議建立和完善體現(xiàn)儲能間接綠色價值的政策，理順“電力-綠證-碳交易”市場的關(guān)系，建立“電—碳—證”市場協(xié)同機制，使儲能的綠色價值得到充分體現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，還需要在多元化儲能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用、混合儲能技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用等方面發(fā)力。
《報告》認(rèn)為，新能源單獨配儲、火儲聯(lián)合調(diào)頻、共享儲能是目前國內(nèi)發(fā)電側(cè)儲能的主要應(yīng)用場景。區(qū)域上看，不同地區(qū)電源的結(jié)構(gòu)類型、裝機規(guī)模和出力特性等是影響發(fā)電側(cè)儲能配置的關(guān)鍵因素，應(yīng)根據(jù)本地電源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并結(jié)合電網(wǎng)需求，選擇儲能技術(shù)及確定規(guī)模。
國網(wǎng)山西電科院新能源所所長郭強表示，電池循環(huán)壽命與使用環(huán)境、使用場景息息相關(guān)，不同廠家生產(chǎn)的電芯循環(huán)壽命差別也比較大。山西每天一次調(diào)頻次數(shù)約800—1000次，應(yīng)根據(jù)場景需求選擇合適的儲能技術(shù)。對于一次調(diào)頻，飛輪和鋰電池響應(yīng)都是毫秒級沒有太大區(qū)別，但對電網(wǎng)的慣量響應(yīng)，毫秒級是有區(qū)別的。儲能是一個整體系統(tǒng)，技術(shù)產(chǎn)品的響應(yīng)性能指標(biāo)是由整個系統(tǒng)決定。
郭強介紹說：“2018年，我們探索了適合高頻次快充快放的技術(shù)，通過技術(shù)路線和示范應(yīng)用的具體實驗參數(shù)，提出了性價比較高‘飛輪+鋰電’混合儲能技術(shù)。山西省現(xiàn)在新能源裝機容量占比48%點多，但是實時發(fā)電占比很高，最高瞬時發(fā)電占比應(yīng)該在80%以上。新能源間歇性和波動性比較強，我們最終希望盡快建立一種調(diào)節(jié)資源。山西規(guī)劃到2035年新能源裝機容量8000萬，消納對于電網(wǎng)來說壓力也比較大。山西一次調(diào)頻市場規(guī)則出臺1年多了，幾乎沒有項目進入市場，主要還是現(xiàn)有市場主體性能難以滿足需求。”
“國家能源集團針對綜合能源業(yè)務(wù)形成了以發(fā)電側(cè)為主，貼近主責(zé)主業(yè)的發(fā)展原則。”國家能源集團電力產(chǎn)業(yè)管理部高級主管范蕊表示，所有的綜合能源業(yè)務(wù)都是為了提升火電產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)效能力，以及提升新能源消納能力，包括產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)循環(huán)能力，采取的三個主要方式包括火電+，新能源+，產(chǎn)業(yè)鏈+，形成三橫三縱的管理。國家能源集團作為投資方、業(yè)主方，最關(guān)心儲能的成本問題。“集團多元化發(fā)展儲能,在電化學(xué)、飛輪、熔巖蓄熱、壓縮空氣等技術(shù)路線方面均有探索。”
延長儲能設(shè)備壽命，降低電儲能使用成本
儲能系統(tǒng)的成本是永恒的話題。首航新能源副總裁余峰表示，除了原材料價格的變動外，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在近幾年不斷有新的技術(shù)推出，來提高成本競爭力。從更大的電芯單體、更長壽命的電芯、更高的系統(tǒng)能量密度，以及通過熱管理水平的提升，來提高系統(tǒng)整體效率。“我們現(xiàn)在看到儲能系統(tǒng)效率從早年83%～84%，提高到了目前主流液冷廠商的85～86%水平。通過多種手段來降低綜合成本是系統(tǒng)集成企業(yè)始終聚焦的核心問題，我們對于成本的理解不只是初始投入成本，更多是儲能系統(tǒng)全生命周期成本LCOS。我們能通過產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同努力實現(xiàn)有序降本，以支持多種場景友好接入。儲能有電芯壽命和系統(tǒng)壽命，按照行業(yè)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，系統(tǒng)壽命是電芯標(biāo)稱壽命的80%左右。”
“在循環(huán)壽命在提升過程中，技術(shù)還是在不斷革新的。”遠景能源有限公司儲能事業(yè)部總經(jīng)理鄭漢波表示，“原來電芯循環(huán)壽命6000次，我們后來做到8000次，遠景今年又推出1.2萬次的電芯，可能實際運營中像各位專家說的會有這樣那樣的偏差，但是1.2萬次循環(huán)壽命相對原來的6000次，還是有了很多方面技術(shù)的提升，為系統(tǒng)降本做技術(shù)支撐。”
江蘇天合儲能有限公司戰(zhàn)略市場總經(jīng)理李秉文說：“在2022年做戰(zhàn)略預(yù)測的時候，已經(jīng)預(yù)測到電化學(xué)儲能成本會快速下降。2025年鋰電儲能的度電成本將會低于0.2元，低于抽水蓄能的水平。”
他認(rèn)為，電化學(xué)儲能將來會是一個最主流新型儲能方向。第一，電化學(xué)現(xiàn)在不安全其實并不表明未來不安全，與三元電池相比，磷酸鐵鋰本身產(chǎn)生問題的概率本身就很低。第二，整個行業(yè)從去年開始同質(zhì)化很嚴(yán)重，唯一能打出差異化的東西就是在安全性。第三，安全性問題對于大型儲能來講，近兩年可能會取得非常大的進展。
來源：中國環(huán)境APP 記者文雯
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