2020年9月,我國鄭重向世界宣布了“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”目標(biāo)。
在新發(fā)展理念的引領(lǐng)下,我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的步伐不斷加快,風(fēng)能、太陽能等新能源在能源體系中的占比不斷提升,新能源裝機(jī)數(shù)量日益提升,我國的能源結(jié)構(gòu)正在不斷調(diào)整優(yōu)化。但隨著可再生能源裝機(jī)規(guī)模和利用率不斷提升,新能源的波動性、間歇性等技術(shù)缺陷日趨凸顯,由此產(chǎn)生的電力消納難、外送難、調(diào)峰難等問題嚴(yán)重制約了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
在這一背景下,作為解決這些難題的有效手段之一,新型儲能以建設(shè)周期短、選址簡單靈活、暫態(tài)調(diào)節(jié)能力強(qiáng),為解決我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡問題發(fā)揮了積極作用,不僅成為應(yīng)對新能源大規(guī)模并網(wǎng)和消納的重要手段,而且成為我國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,更是推進(jìn)實(shí)現(xiàn)碳
達(dá)峰、碳中和目標(biāo),搶占國際戰(zhàn)略新高地的重要支撐。
“十四五”是加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推動實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的關(guān)鍵時期。新型儲能不僅可促進(jìn)新能源大規(guī)模、高質(zhì)量發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),同時,作為技術(shù)含量高、增長潛力大的全新產(chǎn)業(yè),新型儲能還有望成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
發(fā)展儲能是長久之計(jì),也是當(dāng)務(wù)之急。2021年至今,全國600多項(xiàng)儲能相關(guān)政策出臺,支持力度達(dá)到空前之高。同時,各地方基于區(qū)域能源發(fā)展的切實(shí)需求相繼發(fā)布了“十四五”儲能發(fā)展目標(biāo)。
那么,各地新型儲能發(fā)展還需要破解哪些難題?還有什么深層次的矛盾和問題?如何加快推動新型儲能健康高質(zhì)量發(fā)展?帶著這些問題,7月10日至14日,9月13日至15日,全國政協(xié)副主席李斌、何維分別率隊(duì),全國政協(xié)“加快推動新型儲能發(fā)展”調(diào)研組赴山西、福建兩地進(jìn)行專題調(diào)研,并通過書面形式了解內(nèi)蒙古、山東等省新型儲能發(fā)展情況。調(diào)研組先后深入不同類型企業(yè),詳細(xì)了解產(chǎn)品研發(fā)、新型儲能項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營等情況,以及新型儲能建設(shè)取得的成效與路徑,與政府和企業(yè)共同探求加快推進(jìn)新型儲能高質(zhì)量發(fā)展的“鑰匙”。
行業(yè)呈現(xiàn)“百花齊放”之勢
根據(jù)中國化學(xué)與物理電源協(xié)會發(fā)布的《2022儲能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報告》顯示,2021年全球儲能市場裝機(jī)功率約為205.3GW。其中,我國儲能市場裝機(jī)功率為43.44GW,位居全球第一。產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的背后,是近年來政策引導(dǎo)、市場需求及自身發(fā)展等多種因素的共同推動。
在政策層面,今年以來,儲能行業(yè)利好政策密集出臺。其中,國家發(fā)改委、國家能源局于3月21日正式印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》,提出到2025年,儲能行業(yè)將從商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展,具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件;到2030年,新型儲能全面市場化發(fā)展。6月7日,國家發(fā)改委、國家能源局又印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運(yùn)用的通知》,明確新型儲能可作為獨(dú)立儲能參與電力市場,并對其市場機(jī)制、價格機(jī)制和運(yùn)行機(jī)制等作出部署。
頂層“路線圖”有了,地方如何落實(shí)?
據(jù)了解,在新型儲能方面,河南、青海、甘肅等6省提出了“十四五”末新型儲能累計(jì)裝機(jī)目標(biāo),總規(guī)模達(dá)19.2GW;廣東、山東提出了“十四五”期間新型儲能建設(shè)目標(biāo),總規(guī)模為6.5GW。從各省規(guī)劃來看,多數(shù)省份鼓勵發(fā)展“新能源+儲能”的應(yīng)用模式,鼓勵建設(shè)集中式共享儲能,鼓勵建設(shè)電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲能示范項(xiàng)目。其中,天津、湖北、山東、重慶還明確提出要將儲能作為獨(dú)立市場主體參與電力市場交易。此外,多數(shù)省份都提出要鼓勵智能電力系統(tǒng)的發(fā)展,積極推動儲能與智能微網(wǎng)、柔性網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)中心等融合應(yīng)用發(fā)展,同時提出支持虛擬電廠、負(fù)荷集成商等新型需求側(cè)管理模式的發(fā)展,培育智慧用能新模式。
從調(diào)研組實(shí)地調(diào)研情況來看,山西省在電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)進(jìn)行了實(shí)踐探索。如,電網(wǎng)側(cè),山西省大同市利用大同一電廠退役火電機(jī)組因地制宜建成了國網(wǎng)時代華電大同熱電儲能工程,福建投入運(yùn)行的晉江儲能電站是全國首個采用大規(guī)模儲能技術(shù)的電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲能電站;電源側(cè),山西省首批儲能調(diào)頻試點(diǎn)項(xiàng)目——華電忻州廣宇煤電公司AGC儲能項(xiàng)目建成投運(yùn);用戶側(cè),山西省建成投運(yùn)朔州陶瓷職業(yè)技術(shù)學(xué)院光儲充一體化示范項(xiàng)目,同時配套全釩液流電池儲能項(xiàng)目……從技術(shù)路線看,多種儲能技術(shù)已在山西、福建發(fā)展中找到了著力點(diǎn),成功帶動了關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和關(guān)鍵設(shè)備制造業(yè)快速發(fā)展,一批新型儲能項(xiàng)目正在蓬勃興起。
“在調(diào)研過程中不僅看到了鋰電池、液流電池發(fā)展,也看到了飛輪、壓縮空氣等一批儲能技術(shù)在山西、福建落地應(yīng)用;看到了‘新能源+電動汽車’‘共享儲能’等應(yīng)用模式示范,也看到了產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同,帶動關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新和相關(guān)裝備制造業(yè)集聚。”談及實(shí)地調(diào)研情況時,國家能源局科技司副司長劉亞芳如是說。
全國政協(xié)委員、北京化工大學(xué)教授劉振宇表示,從調(diào)研情況看,應(yīng)特別關(guān)注新能源和新型儲能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系,化解、理順“大規(guī)模產(chǎn)業(yè)布局”與“產(chǎn)品快速更新迭代”之間的矛盾,避免短期內(nèi)大規(guī)模布局階段技術(shù)可能導(dǎo)致資源浪費(fèi)、投資損失等問題,同時還應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)、技術(shù)、工程、應(yīng)用等不同層面的科學(xué)研究和關(guān)鍵技術(shù)問題的科學(xué)研究。
技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)“多元并進(jìn)”之貌
儲能技術(shù)為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推進(jìn)能源革命、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了重要支撐,包括新型鋰離子電池、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等在內(nèi)的新型儲能技術(shù)正為綠色發(fā)展注入動力。
調(diào)研組一行來到位于山西省朔州市的華電山西朔州熱電飛輪儲能項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場時,建設(shè)者們正加緊施工作業(yè)。該項(xiàng)目土建主體工程已經(jīng)完成,電纜溝開挖、綁鋼筋、支模等附屬工程正在有序推進(jìn)中。據(jù)介紹,華電山西朔州熱電飛輪儲能項(xiàng)目于今年3月開工,建設(shè)規(guī)模為5MW/5MWh鋰電池儲能和2MW/0.4MWh能量型飛輪儲能。同時這也是火電機(jī)組混合儲能聯(lián)合調(diào)頻示范性工程,在保障常規(guī)供電、供熱、熱電聯(lián)供功能的同時,可顯著提升機(jī)組AGC調(diào)頻輔助服務(wù)能力,進(jìn)一步提升傳統(tǒng)火電廠的靈活性和經(jīng)濟(jì)效益。
離開項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場,調(diào)研組來到朔州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的中小制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚園的山西國潤儲能科技有限公司。這是一家從事釩液流電池儲能系統(tǒng)及液流電池、氫燃料電池內(nèi)隔膜材料生產(chǎn)、銷售及服務(wù)的企業(yè)。
“我們所生產(chǎn)的全釩液流電池是大規(guī)模、大容量、長時、高安全性儲能的首選技術(shù)。”山西國潤儲能科技有限公司創(chuàng)始人孟青介紹說。
這家企業(yè)為什么這么自信?孟青向調(diào)研組一行介紹道,釩電池使用壽命極具優(yōu)勢,在100%充放電循環(huán)下,循環(huán)次數(shù)可超過2萬次。同時,在它全生命周期內(nèi),能量保持率都可以達(dá)到100%。
安全性如何?對于委員問題,孟青很自信。她說,“釩電池的電解液為釩離子的稀硫酸水溶液,只要控制好充放電電壓,保持電池系統(tǒng)存放空間通風(fēng)良好,就不存在著火爆炸風(fēng)險。”
儲能時間有多長?又有委員問道。孟青說:“如基于超級電容的飛輪儲能技術(shù),具有短時大功率的調(diào)節(jié)能力,鋰離子電池適合1小時-4小時的儲能需求,而釩電池則更適合于中長時儲能,即4小時-12小時的儲能”。
可見,與鋰電池儲能相比,釩電池儲能安全性更高。那么,暫時處于領(lǐng)先地位的鋰電池如今發(fā)展情況怎樣呢?
調(diào)研組來到位于福建省寧德市的全球動力鋰電池和儲能鋰電池龍頭企業(yè)——寧德時代新能源科技股份有限公司(以下簡稱“寧德時代”)。
根據(jù)SNE Research數(shù)據(jù),2017年至2021年寧德時代全球動力電池裝機(jī)量市占率從16.5%提升到32.6%,連續(xù)五年位列全球第一。儲能鋰電池方面,據(jù) EV Tank 數(shù)據(jù),2021年寧德時代全球儲能鋰電池市場占率達(dá)24.5%,位居行業(yè)第一。
作為電化學(xué)儲能的代表,寧德時代在新型儲能發(fā)展中有著怎樣的實(shí)踐呢?全國政協(xié)委員、寧德時代董事長曾毓群表示,在電力的發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié),電池技術(shù)都大有用武之地。“十三五”期間,寧德時代作為唯一中標(biāo)單位承擔(dān)了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,把儲能電池壽命從幾千次提到一萬兩千次,單個儲能電站規(guī)模達(dá)100MWh,成為全球標(biāo)桿。今年,再次作為唯一中標(biāo)單位,承接了國家“十四五”期間的電化學(xué)儲能重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,項(xiàng)目研發(fā)目標(biāo)是將循環(huán)壽命提到18000次,單個儲能電站規(guī)模提高到1GWh,度電成本和儲能容量都達(dá)到或優(yōu)于抽蓄水平。“憑借高安全、長壽命、高可靠性等明顯優(yōu)勢,2021年,我們在電化學(xué)儲能領(lǐng)域的出貨量也達(dá)到全球第一,全球市場占比大概是40%。到目前為止,我們的電池已經(jīng)賣到了全球56個國家和地區(qū),累計(jì)裝車超過500萬輛,全球每新增3輛新能源汽車就有一輛裝載寧德時代電池。”曾毓群信心滿滿地說。
未來發(fā)展凸顯“三大困惑”
調(diào)研中,無論是在山西還是在福建,委員們看到了新型儲能行業(yè)在各地發(fā)展的蓬勃之態(tài),看到了地方政府對新型儲能的“護(hù)航”,看到了不同類別企業(yè)在新型儲能領(lǐng)域的“深耕”,也聽到了在落實(shí)國家有關(guān)部署、因地制宜發(fā)展新型儲能中遇到的困惑。
困惑之一:新能源企業(yè)配儲“經(jīng)濟(jì)賬”仍不好算。各地儲能政策的可落地性和可操作性存在差異,“我要配儲”的意愿不強(qiáng),缺乏確保儲能電站和電網(wǎng)有效對接的積極性。“這就好比家里算賬,總要有‘進(jìn)項(xiàng)’和‘出項(xiàng)’。對于很多新能源企業(yè)來說,配儲面臨的問題是只有‘出項(xiàng)’,沒有‘進(jìn)項(xiàng)’,儲能現(xiàn)階段只是作為一個成本項(xiàng)存在。特別是近兩年原材料價格持續(xù)走高,讓這個‘出項(xiàng)’的成本不斷上行。”有企業(yè)家如此坦言。
困惑之二:新型儲能的利用率不高。為解決風(fēng)光電并網(wǎng)消納問題,我國已有20多個省區(qū)明確提出新建(部分省區(qū)提出存量)風(fēng)光電項(xiàng)目按照裝機(jī)容量5%-30%、1小時至4小時配建儲能,但風(fēng)光配置儲能在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、轉(zhuǎn)換效率、并網(wǎng)調(diào)度等方面尚未明確,導(dǎo)致新能源電站配套儲能利用率遠(yuǎn)低于電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)共享儲能。
困惑之三:源網(wǎng)荷側(cè)儲能發(fā)展還不夠協(xié)同。隨著大量風(fēng)光電陸續(xù)并網(wǎng),電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題日漸突出,對儲能的配置需求也不斷提高,但我國新型儲能發(fā)展目標(biāo)還不夠細(xì)化,主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)對電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶側(cè)儲能的需求情況不明朗,儲能規(guī)劃與布局在頂層設(shè)計(jì)上缺乏差異化發(fā)展策略,還不能很好發(fā)揮新型儲能在不同應(yīng)用場景的經(jīng)濟(jì)特性。
針對上述困惑,全國政協(xié)委員、國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員谷樹忠建議,在推動新型儲能高質(zhì)量發(fā)展中應(yīng)加大政策支持力度。對于新型儲能發(fā)展中出現(xiàn)的新路徑、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新方案、新模式乃至新場景,要持一種包容開放態(tài)度。同時,要著力營造公平的競爭環(huán)境,健康的發(fā)展格局。
結(jié)合全國市場情況,全國政協(xié)委員、金風(fēng)科技董事長武鋼建議,政府對各地已配置儲能的新能源場站實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),摸清當(dāng)前新型儲能實(shí)際運(yùn)行情況。同時推動電網(wǎng)企業(yè)以需求為導(dǎo)向,將新型儲能納入電網(wǎng)總體規(guī)劃中,合理確定新型儲能應(yīng)用位置和配置規(guī)模,并對已足額配建儲能的新能源場站給予相應(yīng)費(fèi)用免除;在價格機(jī)制方面,構(gòu)建新型儲能容量市場,明確給予新型儲能與抽水蓄能相同容量電價機(jī)制,并按照誰受益誰支付原則,建立新型儲能價格疏導(dǎo)機(jī)制,由源、網(wǎng)、荷共同承擔(dān)儲能發(fā)展成本;在技術(shù)推動方面,擴(kuò)大靈活性資源使用范疇,多措并舉,發(fā)揮新型儲能與其他靈活性資源互補(bǔ)作用,實(shí)現(xiàn)新型儲能健康有序發(fā)展。
針對上述情況,全國政協(xié)委員、北京能源集團(tuán)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理關(guān)天罡建議,需加快完善輔助服務(wù)市場交易機(jī)制和價格機(jī)制,發(fā)揮儲能電站動態(tài)響應(yīng)技術(shù)優(yōu)勢,改變目前調(diào)頻儲能“零和規(guī)則”,即由電網(wǎng)對各電廠進(jìn)行考核,由對電廠的處罰資金作為其他電廠的獎勵資金,各電廠獎罰相抵,提升儲能電站在輔助服務(wù)市場上的競爭力。
推動新型儲能發(fā)展需解決好突出矛盾
“新型儲能是技術(shù)創(chuàng)新不斷演進(jìn)、市場應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大、激勵政策不斷完善推動形成的蓬勃發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。正由于新型儲能是前所未有的新興產(chǎn)業(yè),必須要重視發(fā)展過程中一些不可避免的突出矛盾和問題,而我們這次調(diào)研的目的就是要找出新型儲能發(fā)展過程的突出矛盾。”作為調(diào)研組組長,全國政協(xié)常委、人口資源環(huán)境委員會主任李偉一再強(qiáng)調(diào)。
推動新型儲能發(fā)展的主要矛盾是什么?調(diào)研組認(rèn)為,近年來,國家密集出臺了一系列推動新型儲能發(fā)展的政策文件,但是新型儲能作為能源市場中的一名“新成員”,還要有明確的“身份”,要有一份適合的“工作”,得到適當(dāng)?shù)?ldquo;酬勞”,實(shí)現(xiàn)健康有序快速發(fā)展,還有很多工作要做。
具體而言,一是聚焦新型儲能項(xiàng)目,加快突破制約新型儲能發(fā)展的體制機(jī)制障礙,保障新型儲能項(xiàng)目“有身份”“有活干”“有錢賺”,推動多元化、市場化、規(guī)?;l(fā)展;二是在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,堅(jiān)持示范先行,引導(dǎo)投資主體采用先進(jìn)、高效的技術(shù),加強(qiáng)新型儲能調(diào)度運(yùn)用,提升安全管理水平,實(shí)現(xiàn)“促創(chuàng)新”“促協(xié)調(diào)”“促安全”,積極穩(wěn)妥推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。
為此,調(diào)研組建議,一是給予新型儲能公平公正的市場地位和市場環(huán)境。在修訂電力法等相關(guān)法律法規(guī)時,明確新型儲能“身份”,為盡快建立源、網(wǎng)、荷、儲協(xié)調(diào)互動發(fā)展機(jī)制提供保障。同時,壓實(shí)各地各部門責(zé)任,推動落實(shí)新型儲能身份定位,建立健全與之相適應(yīng)的管理體系,建立健全電力市場規(guī)則和交易細(xì)則,明確新型儲能充電價格、放電價格、輸配電價格等具體政策,加快形成有利于新型儲能技術(shù)多元化創(chuàng)新,體現(xiàn)其多樣性價值的體制機(jī)制。二是充分發(fā)揮新型儲能在電力系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用。在規(guī)劃布局方面,加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲、發(fā)輸配用一體化協(xié)同研究,為科學(xué)規(guī)劃配置新型儲能提供支撐,規(guī)范引導(dǎo)新型儲能建設(shè)和利用。如,依托大型風(fēng)電光伏基地及送出通道等國家重大項(xiàng)目,加快制定統(tǒng)籌配套新型儲能的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。三是形成健康可持續(xù)的盈利模式。加快建立能夠反映新型儲能價值的價格機(jī)制。對電源側(cè)配套建設(shè)的新型儲能,應(yīng)給予相應(yīng)電源差異化上網(wǎng)電價。對用于支撐電力系統(tǒng)安全高效運(yùn)行的獨(dú)立儲能,在沒有形成容量市場的過渡階段,要秉持“按效果付費(fèi)”“同工同酬”的原則,對能夠提供與抽水蓄能同等服務(wù)質(zhì)量和效果的新型儲能,給予同等的容量電價補(bǔ)償,鼓勵不同技術(shù)“競爭上崗”。同時,突破制約用戶側(cè)儲能大規(guī)模發(fā)展的體制機(jī)制約束,鼓勵不間斷電源、電動汽車、充換電設(shè)施等用戶側(cè)分散式儲能設(shè)施聚合利用,實(shí)現(xiàn)“一儲多用”。此外,還應(yīng)豐富輔助服務(wù)市場交易品種,加快建立容量市場,適當(dāng)擴(kuò)大輔助服務(wù)成本占終端用能成本的比例,并按照“誰提供、誰獲利,誰受益、誰承擔(dān)”的原則,由相關(guān)發(fā)電側(cè)并網(wǎng)主體、電力用戶合理分?jǐn)偅浞掷檬袌龅淖饔?,通過市場發(fā)現(xiàn)價格,體現(xiàn)源網(wǎng)荷儲不同要素的價值,既提高系統(tǒng)可靠性又降低全社會用能成本,更好地支撐經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。
未來,隨著新型儲能在各地開花結(jié)果,一個統(tǒng)一公平、競爭有序、成熟完備的新型儲能發(fā)展體系將逐漸顯現(xiàn)在中國能源高質(zhì)量發(fā)展的版圖之上。
原標(biāo)題:新型儲能未來發(fā)展仍凸顯“三大困惑”!全國政協(xié)“加快推動新型儲能發(fā)展”專題調(diào)研綜述