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為推進碳達峰碳中和工作，我國南方區域加快新能源建設。《南方電網公司建設新型電力系統行動方案(2021—2030年)白皮書》提出，到2025年，將推動廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區新能源新增裝機1億千瓦，累計達到1.5億千瓦。新能源具有顯著隨機性、波動性、間歇性等特點，其可靠供電與安全穩定需要靈活調節資源
為推進碳達峰碳中和工作，我國南方區域加快新能源建設。《南方電網公司建設新型電力系統行動方案(2021—2030年)白皮書》提出，到2025年，將推動廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區新能源新增裝機1億千瓦，累計達到1.5億千瓦。新能源具有顯著隨機性、波動性、間歇性等特點，其可靠供電與安全穩定需要靈活調節資源支撐。大力推動儲能發展是提升電力系統調節能力、綜合效率和安全性的重要保障，是支撐新型電力系統建設的重要舉措。尤其是鋰離子電池、液流電池等新型儲能技術發展迎來機遇，市場前景廣闊。 新型儲能配置應用情況 據不完全統計，截至2022年6月底，南方五省區新型儲能裝機為887.9兆瓦，其中廣東省占總裝機的92%。從應用領域看，電源側裝機最大，為484.5兆瓦，占總裝機的55%；從技術類型看，鋰離子電池裝機為854.1兆瓦，占總裝機的96%。 商業模式方面，電源側儲能主要以火儲聯調參與輔助服務市場為主。由于輔助服務市場屬于發電企業的零和游戲，輔助服務成本尚未傳導至用戶側，總體補償金額較少，火儲聯調項目受輔助服務市場容量和政策調整影響較大，率先進入調頻市場的火儲聯調項目收益可觀。電網側儲能以示范為主，尚無投資回報模式。根據國家發改委、國家能源局2019年5月印發的《輸配電定價成本監審辦法》，電網側儲能設施的成本費用不計入輸配電定價成本，暫無法通過輸配電價疏導，未能形成有效的投資回報模式。用戶側儲能主要通過峰谷差價套利獲益。用戶側儲能項目目前主要采用合同能源管理合作模式，由用戶提供項目場地，第三方主體負責提供項目投資、建設和運營一攬子服務，分享運營管理中的峰谷電價差套利獲得收益。 新型儲能發展存在的問題 雖然新型儲能技術發展快速，但面對新型電力系統的規模化應用需求，仍存在以下問題： 1.安全問題制約電化學儲能規模化發展 據不完全統計，全世界范圍內鋰電池儲能火災安全事故超過了50余起，造成了重大的人身、財產損失，嚴重阻礙了電化學儲能行業的健康發展。首先，電池儲能火災存在易復燃、易爆炸的特點，缺乏針對性的滅火劑及滅火裝備；其次，傳統滅火與應急處置技術的有效性不足，難以有效撲救電池儲能火災；最后，安全標準制定滯后，儲能安全設計、運維、評價、處置缺乏依據。 2.新型儲能技術經濟性還需進一步提高 近五年，我國電化學儲能總體規模增長較快，電化學儲能裝機容量占儲能總容量比例接近10%，但與傳統抽水蓄能相比，仍存在儲存電量低、壽命短、造價高、安全性低等不足。抽水蓄能平均儲能時間為8小時，投運30年仍可滿負荷運行(設計壽命在30—50年之間)，而應用較為成熟的鋰離子電池設計壽命通常只有8—10年(循環次數約2000至10000次)，且其可用容量會不斷衰減。據測算，電網側的電化學儲能電站全壽命周期度電成本約為0.6—0.8元/千瓦時，抽水蓄能全壽命周期度電成本僅為0.15—0.3元/千瓦時，兩者在成本上依然存在很大差距。 3.新型儲能投資回報機制尚需完善 新型儲能成本回收機制還不夠完善，獲利空間不足。一是電網側儲能在全國處于起步階段，各種應用場景和商業模式并存，國家主管部門目前未出臺具體政策文件，尚未形成比較成熟的投資回收模式。其中，電網側獨立儲能通過電網租賃實現投資回報的商業模式單一且缺乏政策支撐，電網租賃費目前還無法進行疏導，制約業務發展。二是電源側儲能在新能源場站配套建設的價格機制不完善，成本疏導模式還需進一步探索。三是用戶側儲能峰谷電價差偏小、收益來源單一，成本回收周期較長，需進一步研究參與虛擬電廠、需求側響應的商業模式。四是單一共享模式不能完全收回儲能投資成本，需要參與電力市場等多元化商業模式，獲取額外的收益才能滿足投資回報要求。 新型儲能發展建議 新型儲能產業需要結合新形勢、新要求，從技術和機制上進行創新，提升技術經濟性和電網安全支撐能力，創造有利于儲能健康有序發展的條件，以實現儲能在電網中的安全、經濟、高效和規模化應用。建議如下： 1.進一步加強新型儲能技術研究應用 面向新型電力系統構建需求，以長壽命、高安全、低成本儲能為技術發展方向，推進儲能技術研發、成果轉化和工程示范，推動產、學、研、用全產業鏈共同發展。一是開展液流、鈉離子、固態鋰等先進儲能技術，支撐規模化儲能電站建設；二是研發集群儲能協同控制技術，增強電網調節能力；三是研發儲能智能運維技術，提升儲能資產管理效益；四是研發儲能全壽命周期應用安全技術，促進儲能產業健康發展。 2.加強儲能集群調度與安全管理 推動建設儲能集群調度與安全監管平臺，接入南方電網各側儲能電站開展規模化集群調度與安全管理，完善儲能全壽命周期安全管理機制。一是開展新型儲能科研示范基地建設，探索建立儲能電站從規劃、建設、并網、調度到維護等的全壽命周期安全管理機制；二是建立儲能集群接入標準，建設儲能集群調度平臺，開展集群主動支撐能力評估與優化調度，充分發揮新型儲能多場景應用價值；三是建立儲能安全監管平臺，開展安全監測、管理與評價，有效分析儲能運行情況、安全狀態，保障區域儲能電站安全運行。 3.進一步完善儲能投資回報機制 一是探索推動多法人主體“眾籌共建、集群共享”“一站多用、分時復用”的共享、循環商業模式。二是研究解決儲能參與電力市場的獨立身份問題及電力系統對調節能力的計價和結算原則。三是研究建立新型儲能參與中長期、現貨能量市場、輔助服務市場等靈活多樣的市場化交易模式，逐步擴大輔助服務市場規模，完善輔助服務市場品種。四是推動建立健全峰谷電價、尖峰電價、可中斷負荷電價等電價機制和需求側響應補償機制。五是推動建立電網側儲能“兩部制”電價機制，并逐步通過參與輔助服務市場回收成本。六是研究能源產業鏈上下游參與系統調節的價值評估機制和成本疏導機制。 (作者單位：南網儲能公司儲能科研院) |
