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    陳海生:“雙碳”目標下的儲能發展
    在 2021-10-09 發布
    碳達峰、碳中和是一場能源革命,儲能是這場能源革命的關鍵支撐技術。

    隨著碳達峰、碳中和成為全球共識,新能源在整個能源體系中的比重將快速增加,儲能迎來爆發式增長。國家以及各省級能源主管部門密集出臺一系列儲能利好政策,國內外大規模儲能項目陸續啟動,儲能技術呈現出抽水蓄能、鋰離子電池、壓縮空氣儲能、鈉離子電池、液流電池、飛輪儲能等“百家爭鳴”局面,與此同時,越來越多的企業投身儲能,或擴產或跨界合作,儲能產業呈現蓬勃發展的良好局面。


    01
    儲能利好政策密集發布

    2021年以來頻頻發布的儲能政策,對儲能在“十四五”時期的發展至關重要。

    《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,明確了儲能產業在“十四五”時期的發展目標,確定了近期儲能發展的重點任務及產業布局,對儲能政策思路及市場建設給予了指導?!缎滦蛢δ茼椖抗芾硪幏叮〞盒校ㄕ髑笠庖姼澹贰峨娀瘜W儲能電站安全管理暫行辦法(征求意見稿)》這兩個文件,切中儲能規?;l展的安全和項目管理的瓶頸問題?!俄椖抗芾硪幏丁访鞔_了儲能從項目準入、備案、建設、并網、運行、退役等全流程的管理規范,明確項目管理職責,破解儲能管理困局?!栋踩芾磙k法》確立了儲能電站全生命周期的安全管理體系,針對消防安全明確各環節管理要求與責任。

    在電價政策方面,《關于“十四五”時期深化價格機制改革行動方案》在中央文件中首次明確了建立新型儲能價格機制,《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》為制定新型儲能電價機制給予了有益指導,《國家發展改革委關于進一步完善分時電價機制的通知》對儲能在用戶側發展營造了良好的電價政策環境。

    在儲能與可再生能源協同發展方面,《關于2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知》首次將新型儲能作為市場化落實并網條件之一,《關于鼓勵可再生能源發電企業自建或購買調峰能力增加并網規模的通知》首次從國家層面明確了保障性并網以外的可再生能源配置儲能的比例,通過市場化的方式推動調峰資源的合理配置,為新型儲能與抽水蓄能、火電靈活性機組、氣電、光熱電站等靈活性調節資源建立合理的布局空間。

    上述政策從不同層面解決儲能發展的關鍵問題,為儲能的規?;l展奠定了基礎。


    02
    需要國家與地方統籌協調布局

    在國家層面出臺政策的同時,各地也在根據當地能源稟賦制定相關目標。在《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》中,國家能源局明確,到2025年,新型儲能裝機規模達3000萬千瓦(即30吉瓦)以上,《山東能源發展“十四五”規劃(征求意見稿)》則明確到2025年建設450萬千瓦(即4.5吉瓦)左右的儲能設施。部分省份雖未明確儲能具體裝機規模,但也基本按照新能源裝機比例10%~20%、連續儲能時長2小時以上進行配置。

    其實,儲能作為電力系統的重要調節資源,更需要國家層面及各地方統籌布局,協調發展。國家層面應做好頂層設計,明確“十四五”及中長期新型儲能發展目標及重點任務。省級能源主管部門應開展新型儲能專項規劃研究,提出各地區規模及項目布局,并做好與相關規劃的銜接。

    在電源側應結合系統實際需求,推進儲能與可再生能源協同發展,優化運行保障新能源高效消納利用,充分發揮大規模新型儲能的作用,推動多能互補發展;在電網側應積極推動儲能的合理化布局,通過關鍵節點布局電網側儲能,提升大規模高比例新能源及大容量直流接入后系統靈活調節能力和安全穩定水平;在用戶側應積極支持用戶側儲能多元化發展,探索儲能融合發展新場景,推進源網荷儲一體化發展。


    03
    大規模儲能項目開發加速

    自2018年江蘇鎮江百兆瓦電池儲能電站投運后,受儲能安全和電網側儲能未被納入電網成本因素影響,隨后的兩年大規模儲能電站開發幾乎停滯。如今,隨著儲能技術進步和“雙碳”目標帶動,百兆瓦級別的儲能電站開發加速。

    位于山東的三峽新能源慶云儲能電站示范項目規劃總容量300兆瓦/600兆瓦時,一期100兆瓦/200兆瓦時儲能系統計劃今年底投產運行。位于河北張家口的國際首套100兆瓦/400兆瓦時先進壓縮空氣國家示范項目也正在設備安裝的關鍵階段。

    隨著以新能源為主體的新型電力系統的構建,新能源裝機規模越來越大,風光消納壓力增大,大規模儲能電站建設可有效緩解新能源消納并網難題、平滑新能源出力波動。

    隨著百兆瓦電池儲能電站的陸續開工,更大規模的吉瓦級別的儲能電站也被列入開發日程。據了解,江蘇啟東500兆瓦/1吉瓦時儲能電站可研報告編制項目已在江蘇林洋億緯儲能科技有限公司批準建設。此前,華能集團也曾發布晉北清潔能源外送基地500兆瓦/1000兆瓦時獨立電池儲能電站可研報告編制采購公告。

    據不完全統計,2021年上半年,國內新增新型儲能裝機規模超過10吉瓦,同比增長超600%。且裝機規模較大的項目數量達34個,是去年的8.5倍,輻射全國12個省份。


    04
    儲能技術百家爭鳴

    儲能項目開發速度的加快,給各種儲能新技術提供了發展機會,尤其是大規模儲能電站的建設。大規模抽水蓄能建設明顯加速,大規模鋰離子電池蓬勃發展的同時,讓更多人看到了壓縮空氣儲能和液流電池等長時儲能技術的潛力。

    在貴州畢節,一套新型壓縮空氣儲能系統已經安全運行超過4000小時,這也是壓縮空氣儲能領域的國家示范項目,實現了目前全球壓縮空氣儲能系統最高效率。

    8月25日,國家電投山東分公司投資建設的海陽101兆瓦/202兆瓦時儲能電站項目正式開工,除采用磷酸鐵鋰電池外,還試點應用國家電投中央研究院研發的鐵鉻液流電池技術。通過項目驗證技術可行性以及電力應用場景下的適用性,加快上下游產業鏈的落地。

    儲能應用場景豐富多樣,目前沒有一種儲能技術適用所有的應用場景,同樣的一個應用場景下也可能會有多種儲能技術混合使用,未來能量型儲能技術和功率型儲能技術都會有用武之地。

    根據國家能源局的最新政策,國家應堅持儲能技術多元化,推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術成本持續下降和商業化規模應用,實現壓縮空氣、液流電池等長時儲能技術進入商業化發展初期,加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術開展規?;囼炇痉?,以需求為導向,探索開展儲氫、儲熱及其他創新儲能技術的研究和示范應用。


    05
    儲能任重道遠

    儲能市場今年雖然發展較快,但必須清醒地認識到,目前正處于商業化、規?;瘧玫某跗?,仍面臨發展過程中的諸多挑戰:

    首先在技術層面,各類主流儲能技術仍在快速發展的過程中,規模、成本、壽命方面還不能完全滿足應用的要求,需要進一步降本、提質、增效;

    其次,儲能產品的安全和標準體系仍需繼續完善,安全是儲能可持續發展的基本底線,應該從技術、產品創新和安全標準、評價體系等方面突破,為產業安全發展保駕護航;

    再次,儲能市場的主體地位還需進一步落實,市場交易、調度和結算體系還難以與之匹配;

    最后,市場尚未建立起穩定、成熟的儲能商業模式,同時缺乏長效的儲能成本分擔與疏導機制,市場存在低價惡性競爭、政策風險、投資風險等因素不利于行業長遠發展。

    對此,我們建議:

    在技術和安全層面,應嚴格把關技術質量,技術過硬的企業將嶄露頭角,儲能企業要把安全這個核心點做好做扎實,適當提高安全準入標準,杜絕出現影響整個行業的重大事故;

    在成本和應用層面,應在堅守安全底線的基礎上,快速實現成本下降,推進光儲平價進程,使平價者必能在市場競爭中勝出;

    在政策和市場機制層面,應對能夠支撐新能源發展的儲能以配額制等形式給予必要的政策傾斜,盡快形成支撐儲能發揮多重功用的有效補償機制,構建允許儲能公平參與交易的市場環境。

    2021年7月10日,中關村儲能產業技術聯盟《關于推進儲能產業安全、健康、可持續發展的行業自律公約》正式發布,公約由12家儲能領軍企業共同發起,首批成員單位達到22家。該公約旨在創造良好的產業發展環境,鼓勵和保護公平競爭,依法促進和保障產業安全、健康、可持續發展,儲能的春天已經到來。

    隨著碳中和目標進一步分解和細化,“十四五”期間儲能的商機將逐步顯現。儲能行業將探索如何在支持低碳能源轉型的細分場景應用下,經得住各類場景和用戶對技術與產品的考驗,同時構建商業模式,實現合理收益。

    本文刊載于《中國電力企業管理》2021年08期,作者系中關村儲能產業技術聯盟理事長、 中國科學院工程熱物理所研究員


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