儲(chǔ)能是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，不僅能夠顯著提高風(fēng)、光等新能源的消納水平，支撐微電網(wǎng)運(yùn)行，推動(dòng)主體能源由化石能源向可再生能源更替，還能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行提供調(diào)峰、調(diào)頻、需求響應(yīng)、黑啟動(dòng)等多種輔助服務(wù)，提升電力系統(tǒng)靈活性和安全性。
目前，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)多年的積累發(fā)展，呈現(xiàn)出多元發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)：抽水蓄能電站投資建設(shè)加快，壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、鋰離子電池、液流電池等儲(chǔ)能研發(fā)應(yīng)用加速，儲(chǔ)能技術(shù)總體上已經(jīng)初步具備了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。
但是，我們對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用目前所處的階段也要有清醒的認(rèn)識(shí)。我國(guó)的儲(chǔ)能技術(shù)，除了抽水蓄能，其余大都處在研發(fā)示范階段。“人人都認(rèn)可，就是不賺錢(qián)”依然是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)所面臨的真實(shí)處境。
儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景和盈利模式有哪些?
2017年9月，國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部等五部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《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(jiàn)》(發(fā)改能源〔2017〕1701號(hào))，《意見(jiàn)》提出，“十三五”期間，要建成一批不同技術(shù)類(lèi)型、不同應(yīng)用場(chǎng)景的試點(diǎn)示范項(xiàng)目，探索一批可推廣的商業(yè)模式，培育一批有競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)主體，最終實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過(guò)渡。為了幫助我們認(rèn)清儲(chǔ)能的真正價(jià)值，梳理儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景及相應(yīng)的盈利模式十分必要。
儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)的應(yīng)用
可再生能源電站的配套服務(wù)
在我國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模較大但同時(shí)棄風(fēng)、棄光率也居高不下的“三北”地區(qū)，儲(chǔ)能作為新能源發(fā)電的配套應(yīng)用具有一定潛力。儲(chǔ)能應(yīng)用于這一領(lǐng)域的主要作用是平滑出力、跟蹤計(jì)劃出力。由于儲(chǔ)能成本較高，即便考慮投資儲(chǔ)能后能夠減少棄風(fēng)棄光電量，但其投資回報(bào)率仍然較低，電站方主動(dòng)投資配套儲(chǔ)能的動(dòng)力不強(qiáng)。此場(chǎng)景下，儲(chǔ)能收益來(lái)源于新能源電站減少棄電所帶來(lái)的收入，對(duì)于早期投運(yùn)并網(wǎng)、上網(wǎng)電價(jià)較高且存在棄電的部分新能源項(xiàng)目有一定吸引力。除此之外，如果未來(lái)我國(guó)輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制加大了可再生能源電站的考核力度，可再生能源電站配套儲(chǔ)能的意愿將更強(qiáng)烈。
調(diào)頻輔助服務(wù)
調(diào)頻是電力輔助服務(wù)的主要內(nèi)容之一，儲(chǔ)能系統(tǒng)可通過(guò)參與調(diào)頻輔助服務(wù)，對(duì)電網(wǎng)起到支撐作用。目前，電力輔助服務(wù)領(lǐng)域具備實(shí)際操作價(jià)值的管理規(guī)定多為各區(qū)域能監(jiān)局制定的《兩個(gè)細(xì)則》。儲(chǔ)能參與調(diào)頻輔助服務(wù)，大多只能以與火電機(jī)組聯(lián)合參與的形式進(jìn)行，商業(yè)模式基本采用合同能源管理，由電廠和儲(chǔ)能企業(yè)合作，電廠提供場(chǎng)地、儲(chǔ)能接入以及儲(chǔ)能參與調(diào)頻市場(chǎng)的資格，由儲(chǔ)能企業(yè)做投資、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)，增量調(diào)頻收益雙方共享。華北電網(wǎng)的《兩個(gè)細(xì)則》中，機(jī)組的調(diào)頻性能對(duì)調(diào)頻補(bǔ)償收益具備放大效應(yīng)，由于儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)速度快、控制精度高、調(diào)節(jié)性能好，“火電機(jī)組+儲(chǔ)能”聯(lián)合調(diào)頻在華北地區(qū)具備一定的經(jīng)濟(jì)效益。值得強(qiáng)調(diào)的是，儲(chǔ)能參與調(diào)頻的收益受政策波動(dòng)影響較大，例如山西省《關(guān)于鼓勵(lì)電儲(chǔ)能參與山西省調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)有關(guān)事項(xiàng)的通知》(晉監(jiān)能市場(chǎng)〔2017〕156號(hào))的印發(fā)使得山西省成為儲(chǔ)能設(shè)備廠商的必爭(zhēng)之地，但隨著2017年底山西省儲(chǔ)能調(diào)頻政策的變化，縮小了調(diào)頻服務(wù)報(bào)價(jià)范圍，致使儲(chǔ)能的調(diào)頻收益大大縮水。
有償調(diào)峰輔助服務(wù)
我國(guó)“三北”地區(qū)新能源消納難，電源調(diào)峰能力不足是主要原因之一，儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力有償調(diào)峰輔助服務(wù)有助于彌補(bǔ)電源調(diào)峰能力不足的短板。
目前，甘肅省、新疆省、山東省均出臺(tái)了電力輔助服務(wù)相關(guān)政策，且側(cè)重于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的建設(shè)。儲(chǔ)能用戶可以與火電、風(fēng)電或光伏電站聯(lián)合調(diào)峰，或作為獨(dú)立市場(chǎng)主體為電力系統(tǒng)提供調(diào)峰服務(wù)。參與調(diào)峰的儲(chǔ)能用戶可在調(diào)峰輔助服務(wù)平臺(tái)通過(guò)集中競(jìng)價(jià)進(jìn)行輔助服務(wù)交易，調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用由火電廠、風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站、水電廠按政策要求進(jìn)行分?jǐn)偂Ａ硗猓?018年1月，南方監(jiān)管局發(fā)布的《南方區(qū)域電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則(試行)》指出，地市級(jí)及以上電力調(diào)度機(jī)構(gòu)直接調(diào)度的并與電力調(diào)度機(jī)構(gòu)簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議的容量為 2MW/0.5 小時(shí)及以上的儲(chǔ)能電站，根據(jù)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)指令進(jìn)入充電狀態(tài)的，按其提供充電調(diào)峰服務(wù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)充電電量進(jìn)行補(bǔ)償，具體補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為 0.05 萬(wàn)元/兆瓦時(shí)。該《細(xì)則(試行)》從身份上給予了儲(chǔ)能電站和傳統(tǒng)電廠同等的輔助服務(wù)市場(chǎng)地位，并明確了儲(chǔ)能電站的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和考核約束條件，可以預(yù)見(jiàn)，《細(xì)則(試行)》的出臺(tái)將大大提升南方電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而推動(dòng)儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用的進(jìn)程。
在暫沒(méi)有建立電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的地區(qū)，由于輔助服務(wù)提供方的收益多僅來(lái)自于機(jī)組增發(fā)/少發(fā)帶來(lái)的電量收益，調(diào)峰成本無(wú)法疏導(dǎo)，因此儲(chǔ)能在這些地區(qū)參與輔助服務(wù)經(jīng)濟(jì)性不佳。
儲(chǔ)能在用戶側(cè)的應(yīng)用
用戶側(cè)分布式能源應(yīng)用
2017年10月31日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)的通知》(發(fā)改能源〔2017〕1901號(hào))，鼓勵(lì)分布式電源“隔墻售電”、就近交易。由于目前試點(diǎn)對(duì)分布式電源考核不嚴(yán)，簽訂的電力交易合同僅為年(月)度電量交易合同，電力電量平衡由配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)企業(yè)負(fù)責(zé)，因此分布式電源沒(méi)有配套建設(shè)儲(chǔ)能的動(dòng)力。但是一旦交易規(guī)則改變，電網(wǎng)不負(fù)責(zé)兜底，且需要考核分布式發(fā)電的交易電量時(shí)，那么儲(chǔ)能在分布式能源側(cè)的價(jià)值將會(huì)顯現(xiàn)。
用戶側(cè)微電網(wǎng)應(yīng)用
2017年7月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)了《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》的通知(發(fā)改能源〔2017〕1339號(hào))，《辦法》的出臺(tái)，解決了大家對(duì)微電網(wǎng)定義方面、以及微電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行過(guò)程中存在的爭(zhēng)議，理清了微電網(wǎng)發(fā)展思路，對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)發(fā)展具有劃時(shí)代的里程碑意義，將大大促進(jìn)微電網(wǎng)的建設(shè)投資。儲(chǔ)能作為微電網(wǎng)必不可少的部分，可以在微電網(wǎng)失去電源的時(shí)候?yàn)橹匾?fù)荷持續(xù)供電、維持微電網(wǎng)電力供需平衡、作為黑啟動(dòng)電源幫助微電網(wǎng)快速自愈，以顯著提高微電網(wǎng)的自治性;同時(shí)，儲(chǔ)能也能提供調(diào)峰等輔助服務(wù)、開(kāi)展需求側(cè)響應(yīng)，以顯著提高微電網(wǎng)的友好性;另外，在今后微電網(wǎng)必須全電量參與電力市場(chǎng)時(shí)，儲(chǔ)能還可以減少微電網(wǎng)棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。儲(chǔ)能在微電網(wǎng)中的作用至關(guān)重要，在微電網(wǎng)不同運(yùn)行情況下需要擔(dān)負(fù)起不同的使命，但是在目前政策條件下，此種場(chǎng)景中儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值還難以定量的衡量。
用電負(fù)荷調(diào)峰
用電負(fù)荷調(diào)峰是指儲(chǔ)能以低谷用電和平峰高峰放電的方式，利用峰谷電價(jià)差、市場(chǎng)交易價(jià)差獲得收益或減少用戶電費(fèi)支出,同時(shí)達(dá)到平抑用戶自身用電負(fù)荷差和縮小電網(wǎng)峰谷差的目的。由于儲(chǔ)能在用戶側(cè)應(yīng)用的政策存在缺失，通過(guò)峰谷價(jià)差套利，便成為了目前我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)僅有的“講的清、算的明”的商業(yè)模式，且也是用戶側(cè)儲(chǔ)能各類(lèi)應(yīng)用直接或間接的盈利模式。對(duì)于此種場(chǎng)景，適合于峰谷電價(jià)差較高，至少達(dá)到0.75元/KWh以上，且用戶負(fù)荷曲線較好，負(fù)荷搭配儲(chǔ)能能夠較好完成日內(nèi)電量平衡的企業(yè)用戶。但大部分地區(qū)的峰谷電價(jià)差較低，儲(chǔ)能的投資回收期較長(zhǎng)。
用戶節(jié)能效益
目前我國(guó)工業(yè)用戶大多執(zhí)行兩部制電價(jià)，儲(chǔ)能可以通過(guò)充放電調(diào)節(jié)用戶用電曲線，合理地控制好用戶每月最大需量，為企業(yè)降低需量電費(fèi)。此種場(chǎng)景，儲(chǔ)能調(diào)節(jié)用戶用電曲線，其實(shí)質(zhì)也是通過(guò)調(diào)峰的過(guò)程完成，因此在計(jì)算收益的時(shí)候，需要和用戶側(cè)調(diào)峰收益統(tǒng)籌考慮。
用戶需求響應(yīng)
用戶需求響應(yīng)是指采取有效的激勵(lì)措施，引導(dǎo)用戶進(jìn)行負(fù)荷管理，以使電力需求在不同時(shí)間段上得到合理分配，從而提高電力系統(tǒng)的使用效率和可靠性。從目前我國(guó)電力需求側(cè)管理試點(diǎn)情況來(lái)看，一年當(dāng)中，電力系統(tǒng)需要用戶進(jìn)行需求側(cè)管理的時(shí)段較少，因此需求側(cè)管理暫不能成為用戶側(cè)儲(chǔ)能的主要商業(yè)模式。
儲(chǔ)能的商業(yè)應(yīng)用還要邁過(guò)哪些坎?
當(dāng)前，制約儲(chǔ)能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵在于儲(chǔ)能成本。打鐵還要自身硬，儲(chǔ)能也需提升自身基本功。電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的能量密度要求較低，但是對(duì)其成本和壽命要求較高，因此需要儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)從技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)規(guī)模化等多方面來(lái)降低儲(chǔ)能成本，提升儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的適應(yīng)性，力促儲(chǔ)能應(yīng)用盈利拐點(diǎn)的盡早出現(xiàn)。
技術(shù)成本不斷突破，政策也要跟得上。目前我國(guó)儲(chǔ)能扶持政策各地不同且不成體系，儲(chǔ)能獲取回報(bào)的機(jī)制和結(jié)算方式尚不健全，導(dǎo)致儲(chǔ)能價(jià)值難以充分衡量，經(jīng)濟(jì)賬道不清算不明。對(duì)于儲(chǔ)能發(fā)展，不僅要“扶上馬”，更要“送一程”，目前通過(guò)出臺(tái)補(bǔ)貼政策推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可行性不大，因此系統(tǒng)的、頂層的儲(chǔ)能扶持政策設(shè)計(jì)，對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)則顯得尤為重要。新一輪電力體制改革為儲(chǔ)能發(fā)展提供了良好的土壤，只有以市場(chǎng)主導(dǎo)、改革助推的原則，通過(guò)市場(chǎng)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推動(dòng)儲(chǔ)能形成相應(yīng)的商業(yè)模式，保證投資的合理回報(bào)，才能從根本為儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用保駕護(hù)航。
