金辰 王雪颖 郭永陆 翟诚
摘 要:我国储能及共享储能行业分别处于发展期和起步阶段,储能产业标准及各项地方、国家政策陆续发布。在国家各类商业化储能政策的指导下,商业化储能梯次应用、储能辅助服务市场化交易、商业化共享储能的运营模式等领域发布了相关的政策和指导建议,这些政策和建议加快了储能与共享储能迈向商业化的步伐。本文对储能及共享储能技术在应用领域商业化的现状进行了分析梳理,对目前的储能及共享储能商业化给出相应的建议,为今后提升储能及共享储能效益价值有一定参考意义。
关键词:储能;共享储能;现状;商业化;建议
Analysis and Suggestions on the Commercialization Status
of Energy Storage and Shared Energy Storage
Jin Chen Wang Xueying Guo Yonglu Zhai Cheng
State Grid Nanjing Power Supply Company JiangsuNanjing 211500
Abstract:Our country's energy storage and shared energy storage industries are in the development and initial stages respectively;energy storage industry standards and various local and national policies have been released one after another.Under the guidance of various national commercial energy storage policies,relevant policies and guidance suggestions have been issued in the fields of commercial energy storage echelon applications,energy storage auxiliary service market transactions,and commercial shared energy storage operation models.These policies and proposal accelerate the commercialization of energy storage and shared energy storage.This article analyzes and combs the status quo of the commercialization of energy storage and shared energy storage technology in the application field,and gives corresponding suggestions for the current commercialization of energy storage and shared energy storage,which has certain reference significance for improving the benefit value of energy storage and shared energy storage in the future.
Keywords:energy storage;shared energy storage;status quo;commercialization;suggestions
在中国能源调整结构、电力系统要求增强稳定性、電力市场改革不断深入的情况下,储能的实际应用越来越重要。当今,中国储能产业正经历标准及各项地方、国家政策陆续发布,储能及共享储能实际运营不断产生,新的示范项目为各地方储能产业的发展提供经验和参考,这些迫使相应的储能技术及政策不断更新完善。这些政策中,有关储能与共享储能政策商业化的问题尤其引起业界的关注。
1 商业化储能政策发布回顾
2017年10月,国内最早的商业化储能发展政策发布[1]。国家发展和改革委、财政部等五部委发布的《关于促进我国储能技术与产业发展的指导意见》对储能技术发展与应用进行了战略部署,提出了储能行业未来十年的发展目标。面对当前快速发展的储能产业及储能商业化转型的趋势,国家发展和改革委等四部委联合发布了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》。该指导意见指出,“十三五”后期需合理规划、增量配置储能。通过不断改进完善电力市场交易机制和电力现货市场的建立,在以下区域发展示范项目:电力市场建设、电力系统灵活性、分布式发电、可再生能源消纳、微网、用户侧、能源互联网等,进一步带动分布式、集中式、混合式的新能源发电和储能的示范应用,推动新能源汽车充电停车一体化运营和多种形式电池的应用。
近日,工业和信息化部、国家发展和改革委等十几个部门,联合发布的《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合的发展实施意见》指出,在分布式电源的生产利用方面,应满足分布式、智能化发展的趋势,推进新能源设备制造和新能源产业生产的协同发展。在服务全链条体系以及完善汽车制造方面,需要加快充电设施布局的建设,鼓励条件好的区域建立动力电池的回收利用管理,积极探索和发展电池租赁和电池换电的服务。储能应用是国家能源发展战略的重要组成部分,这些政策措施有利于推动储能产业的商业化和规模化,对国家“碳达峰、碳中和”目标的实现,提高能源利用的效率意义重大,同时也为将来储能产业的发展指明了具体的任务,从而进一步推动储能产业由研发示范项目为主向商业化运营过渡。
2 商业化储能的梯次利用
根据中国汽车行业的统计,2020年全年,国内新能源汽车生产了136.6万辆,同比分别增长了7.5%,销售了136.7万辆,同比分别增长了10.9%。仅2020年就退役了24GWh的电池。面对庞大的退役电池需求,国家科技部、工业和信息化部等七部委发布的《新能源汽车的动力蓄电池回收利用管理的暂行办法》提出了新能源汽车电池回收利用、蓄电池行业发展、资源综合应用方面的相关规定。该管理办法的公布,将对新能源电池业产生极大的影响。该政策的落实结果使动力电池在储能领域梯次利用的商业价值被业界重新审视并加以重视。
近年来,国家已经展开建立了车用电池回收利用的示范工程和储能梯次利用的示范工程。如100kWh锰酸锂电池储能系统的梯次利用示范项目,由国家电网公司负责建设,该示范项目采用了退役电池分选评估,技术规范制定了电池配组,电池管理系统可靠、高效。在备用电领域的电池产品梯次利用、退役的动力蓄电池方面深圳比亚迪、国轩高科公司走在前列。在成组电池、容量评估等梯次利用关键技术方面,中国铁塔公司取得突破进展。这些项目在减小弃风弃光率、实现削峰填谷、节能降碳等方面意义重大,同时校验了储能电池系统的经济性、节能性、安全性和可靠性。
现阶段,中国铁塔公司2019年已将其200万个基站的电池采用车用退役电池。同时在电力动态的扩容、新能源的发电、削峰填谷等方面都采用了车用退役的电池。此外,到2020年,中国铁塔公司应用的电动汽车退役电池已经超过了1000万辆。电池在电网储能领域的梯次应用也在逐步增多。2018年,江苏省进行了20MW/75MWh的梯次利用的储能电站在电网侧储能的示范应用。2020年雄安新区发布了采用電动汽车退役梯次的电池建储能电站项目的招标。雄安公司筹备组,对外公布了公司在储能领域的规划方案:总体发展规模在500MW/2000MWh左右。初步规划:每一个县区镇均配置1个储能电站,每一个储能电站的规模在10MW/40MWh左右。在调峰调频电站的规划中采用了2GWh的电动汽车退役电池。
与此同时,北汽鹏龙动力电池的梯次利用项目的奠基仪式,在河北沧州举行。从以上可以看出,电池梯次利用在储能领域尤其是在电池储能电站的应用空间巨大。电池梯次利用不仅能够降低储能电站的建设成本,还对减少环境的污染具有极大的意义,使得电池利用的效益最大化。以上示范工程的规划与建设为规模化利用退役电池、储能电站商业化运营、最大化电池经济效益奠定了实践基础。
3 共享储能辅助服务模式
2019年,青海省探索了共享储能调峰辅助市场化交易模式,建立了富余光伏与共享储能的联合试点交易。该试点在240h内,储能综合转换效率达到80%以上,共计完成充换电量超过80万kWh,放电量达到66万kWh,年最大利用小时数可提高180h。同年,由广东深圳科陆电子有限公司与华润电力(海丰)有限公司合作建设的30MW储能辅助调频项目开工建设,建立的辅助调频系统模达到30MW/14.93MWh,采用安全性能高的磷酸铁钛电池,本项目完工后将成为当前国内储能规模最大的储能型调频项目。该项目提供高质量的AGC调频服务,不仅提升了电网安全稳定性,丰富了储能应用场景,而且还创造了较大的经济效益。2019年9月,由湖南华润电力鲤鱼江有限公司自主投资建立的包含储能调频的发电厂项目正式投入商业运营。该项目不仅是第一个将储能联合调频系统应用于直调机组,还首次将储能技术应用至厂级AGC调频领域。
4 共享储能的商业化运营模式
4.1 共享储能的运营模式
共享储能具有完全可控、响应速度快的特点,可以有效提升能源互联背景下电力系统的安全性、稳定性和促进新能源消纳。这是能源互联网中储能推广应用的一个重要原因[2]。
传统储能项目仅仅服务于某个单独的能源电站,不会与其他区域的电力储能设备相互关联,商业模式简单,运营不经济。共享储能是将电力系统所有的电力储能装置进行整合,通过集控集调,发挥集群和规模效应,共同区域电力能源系统提供调频调压、削峰填谷等辅助服务,并达到降本增效的目的。
共享储能体现在三个方面:
一是共享设备,包括储能租赁使用的设备等;
二是共享资源利用,应用电力系统及其他储能单元的调节作用,将电网的安全、可靠性和经济性进一步提高;
三是共享服务,满足能源管理、电网售电、定制用电的需求等其他各项服务。
目前储能云平台的建设已经在国网电力公司、储能的运营商、负荷的集成商等相关企业展开。伴随着5G技术的应用,储能云共享平台将使各个储能主体发挥最大的利用价值,实现社会资源最优配置。
4.2 青海共享储能发展及政策解读
青海省清洁能储量丰富,为国家重要的新能源产业基地,新能源装机比例达到40%以上。青海省新能源行业的发展,在国内各省市区排名中名列前茅。
2019年,青海省开展共享储能的调峰辅助服务的试点交易。该试点交易采取市场合约的模式,是首次由集中式光伏电站与储能电站开展的调峰辅助市场化交易,也是第一笔国内共享储能市场化交易,是在新能源消纳方面,储能技术在国内第一次规模化应用试点[3]。
面对青海省光、风等可再生能源消纳遇到的各种问题,为推动储能和可再生能源的协同发展,国家和地方政府先后出台了以下的相关政策。
《关于促进青海锂电产业的可持续健康发展的指导意见》,在2018年4月,由青海省政府发表公布。该指导意见建议,深入地研究储能电池在储能系统的应用标准体系,实现锂电产业与新能源在青海省的协同发展。
《青海省电力辅助服务市场的运营规则》,在2019年6月,由国家能源西北监管局发布。该运营规则详细规定了青海省储能系统的运营规则,包括储能市场准入的条件、补偿的价格、交易的模式、结算的方式、运行控制的原则等。该运营规则内容全面,为共享储能参与电力市场交易提供全面的政策支持。
《关于进一步严格控制电网投资的通知》,在2019年12月,由国家电网公司发布。该控制电网投资的文件规定:在进行电网侧电化学储能项目的投资建设过程中,禁止投资租赁方式,也不允许合同能源管理方式。从以上政策文件中可以看出,共享储能交易模式占有重要位置。
4.3 储能商业化运营的关键环节
建立涵盖新能源、常规电源、电网、储能、电力用户的市场化交易机制是共享储能商业化发展的关键。当前可再生能源配套的储能电站之外的储能系统项目,获利主要靠峰谷价差来实现。在峰谷价差较高的地区,考虑项目前期投入,至少需要7年才能收回成本,所以当前储能项目缺乏吸引力。另外,储能项目补贴费用核发进度慢、峰谷电价政策不明朗等问题,成为储能产业发展的制约因素。结合以上分析可以看得出,公平合理的规划引导政策、高效的储能服务交易平台的建设、健全的共享储能商业化交易机制,是共享储能产业健康发展的最重要环节。
5 商业化发展建议
目前,国内储能及共享储能行业发展尚不成熟,相关政策法规亟待进一步细化和完善。储能服务交易平台的建设和储能商业化交易机制的制定,有助于储能行业有序参与电力市场交易,助力储能的商业化进程,从而提升储能效益利用价值。具体建议主要有:
(1)储能政策需统一规划,进行顶层设计,政策的制定应有连续性、可持续性。共享储能的发展需要建立完善的储能行业与新能源发展的路线、政策。
(2)应依据储能服务场景和服务内容的差异,确定好各参与主体的权利与义务边界,来制定相应政策。
(3)儲能技术的规模化、商业化推广亟须制定综合考虑盈利模式及投资主体的保障措施,明确储能及共享储能收益分摊方式。
(4)储能行业的发展,需要高水平的领军人才,当务之急是加快人才的培养,落实相应的保障制度。
参考文献:
[1]李建林,李雅欣,周喜超,王立.储能商业化应用政策解析[J].电力系统保护与控制,2020,48(19):168178.
[2]董凌,年珩,范越,赵建勇,张智,林振智.能源互联网背景下共享储能的商业模式探索与实践[J].电力建设,2020,41(4):3844.
[3]李建林.共享储能为青海新能源供应插上腾飞翅膀[J].电气时代,2020(2):1415,17.
作者简介:金辰(1988— ),本科,工程师,研究方向:发展规划管理;王雪颖(1993— ),硕士,助理工程师,研究方向:配网规划相关工作;郭永陆(1986— ),本科,工程师,研究方向:财务管理、预算管理;翟诚(1988— ),本科,工程师,研究方向:电网监控。