理性看待電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展現(xiàn)狀與前景
鐘海旺
（清華大學(xué)電機(jī)系副教授）
2018年，我國電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)?；渴疒厔蒿@現(xiàn)，電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展迎來蓬勃發(fā)展之勢。而2019年，整個發(fā)展形勢發(fā)生了轉(zhuǎn)變。先是2019年5月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》，規(guī)定抽水蓄能電站和電儲能設(shè)施的成本費(fèi)用不得計(jì)入輸配電定價(jià)成本。隨后，2019年底，國家電網(wǎng)公司發(fā)布第826號文《關(guān)于進(jìn)一步嚴(yán)格控制電網(wǎng)投資的通知》，規(guī)定不得以投資、租賃或合同能源管理等方式開展電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲能設(shè)施建設(shè)。一時(shí)間，整個儲能行業(yè)似乎陷入了迷茫：國家的產(chǎn)業(yè)政策將如何變化，儲能產(chǎn)業(yè)該何去何從，電網(wǎng)側(cè)儲能商業(yè)模式該如何破局？
當(dāng)尚顯青澀的儲能產(chǎn)業(yè)遇見成長中的中國電力市場，必然要經(jīng)歷更多的磨合與挑戰(zhàn)。在這個儲能產(chǎn)業(yè)的迷茫期，我們更應(yīng)冷靜下來思考電網(wǎng)側(cè)儲能的方向和未來，正視儲能所面對的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，探索如何推動電網(wǎng)側(cè)儲能朝著更高質(zhì)量、更有效率、更可持續(xù)的方向發(fā)展，撥開前路的迷霧，重振信心，期待儲能發(fā)揮其真正的價(jià)值。
01
正視電網(wǎng)側(cè)儲能的功能與價(jià)值
電網(wǎng)側(cè)儲能浪潮的興起，是電網(wǎng)運(yùn)行面臨挑戰(zhàn)和儲能技術(shù)自身發(fā)展共同作用的結(jié)果。一方面，新能源的快速增長、電力負(fù)荷峰谷差持續(xù)增大、電力系統(tǒng)電力電子化特征愈發(fā)明顯、遠(yuǎn)距離輸電仍將持續(xù)、大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定更受關(guān)注，使得傳統(tǒng)的發(fā)、輸、配電設(shè)施和技術(shù)已難以有效兼顧清潔低碳與安全高效的電網(wǎng)發(fā)展要求。而儲能在電網(wǎng)中的規(guī)模化應(yīng)用則可改變電能生產(chǎn)、傳輸與消費(fèi)必須同步完成的傳統(tǒng)模式，一定程度上將實(shí)時(shí)電力平衡轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏科胶?，將推動電力系統(tǒng)向更加柔性、靈活的方向轉(zhuǎn)變。另一方面，抽水蓄能、鋰離子電池儲能、壓縮空氣儲能等各類儲能技術(shù)快速發(fā)展，成本持續(xù)下降，使得儲能迎來規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用機(jī)遇。
那么，什么是電網(wǎng)側(cè)儲能？厘清電網(wǎng)側(cè)儲能的本質(zhì)能夠從根源上解決由于界定模糊產(chǎn)生的爭議和分歧，有助于形成電網(wǎng)側(cè)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的共識?，F(xiàn)行主流觀點(diǎn)多從物理資產(chǎn)所有權(quán)的角度界定電網(wǎng)側(cè)儲能，即根據(jù)儲能接入電力系統(tǒng)位置的不同，將儲能劃分為電源側(cè)、用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)儲能。而筆者認(rèn)為，應(yīng)從儲能發(fā)揮的功能角度出發(fā)，打破物理資產(chǎn)屬性的限制，只要接受電力調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度、發(fā)揮全局性、系統(tǒng)性作用的儲能都應(yīng)納入電網(wǎng)側(cè)儲能的范疇，這樣有利于形成開放競爭的電網(wǎng)側(cè)儲能市場。
正確認(rèn)識電網(wǎng)側(cè)儲能的作用與價(jià)值是發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動力。儲能在電力系統(tǒng)的價(jià)值主要體現(xiàn)在：通過儲能與電網(wǎng)的深度融合，可極大改進(jìn)偏重于電力平衡的傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度方式，可全面提升清潔能源消納能力、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和電網(wǎng)投資運(yùn)行效率，將開啟電網(wǎng)智能柔性、經(jīng)濟(jì)高效的新模式。儲能響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)靈活的特點(diǎn)，使其在調(diào)峰、調(diào)頻、緩解阻塞、替代和延緩輸配電投資、電壓支撐與無功控制、故障緊急備用等方面可發(fā)揮“四兩撥千斤”的作用。區(qū)別于獨(dú)立運(yùn)行的電源側(cè)、用戶側(cè)儲能，由于電網(wǎng)側(cè)儲能接受電力調(diào)度機(jī)構(gòu)統(tǒng)一調(diào)控、參與系統(tǒng)全局優(yōu)化，必將形成儲能的系統(tǒng)性、全局性優(yōu)勢，必將產(chǎn)生以儲能全局優(yōu)化調(diào)度替代局部運(yùn)行的價(jià)值，必將提升儲能的效用和投資效益。因此，電網(wǎng)側(cè)儲能的發(fā)展代表了電力儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的方向。
02
儲能參與電力市場的效益與挑戰(zhàn)
儲能參與電力市場的價(jià)值可分為三個方面：容量價(jià)值、能量價(jià)值和輔助服務(wù)價(jià)值。儲能可參與不同市場、提供不同的能源服務(wù)，并通過相應(yīng)的價(jià)格機(jī)制獲得收益。不同的價(jià)格機(jī)制與各種服務(wù)之間相互關(guān)聯(lián)，需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)儲能資源的分配。隨著電力市場建設(shè)日益完善，儲能的市場運(yùn)營策略也將變得更為復(fù)雜。儲能如何參與市場、如何制定儲能的市場運(yùn)營策略，是實(shí)現(xiàn)儲能商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵問題。
市場環(huán)境下電網(wǎng)側(cè)儲能和傳統(tǒng)電源一樣，能夠參與能量市場、輔助服務(wù)市場、備用容量市場，通過市場的選擇發(fā)現(xiàn)儲能的價(jià)值。美國加州太平洋煤氣電力公司公布的儲能項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行收益狀況報(bào)告EPIC（Electric Program Investment Charge）表明，現(xiàn)階段儲能在調(diào)頻領(lǐng)域已有一定的經(jīng)濟(jì)性；而由于電價(jià)差不足以抵消儲能系統(tǒng)循環(huán)效率、電池老化等造成的損失，在能量市場的收益并不樂觀；參與旋轉(zhuǎn)備用容量市場，其收益包括備用容量的收益和被調(diào)用后的能量收益，機(jī)會成本較高，收益較低，還不足以支撐項(xiàng)目盈利。我國甘肅、青海等地允許儲能電站參與可再生能源消納，項(xiàng)目收益主要來自于提高可再生能源電站發(fā)電量和參與輔助服務(wù)市場獲得補(bǔ)償，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
儲能參與電力市場面臨著政策、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)特性兩方面的挑戰(zhàn)。在政策方面，電網(wǎng)側(cè)儲能的身份定位和回報(bào)機(jī)制尚不明確，這給電網(wǎng)側(cè)儲能的發(fā)展帶來較大的不確定性。我國正在推進(jìn)的電力市場化交易，對儲能參與市場的方式存在一定不確定性。在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)特性方面，儲能成本下降和技術(shù)提升的速度存在不確定性，是儲能市場化運(yùn)營的關(guān)鍵問題。當(dāng)前，電池儲能只參與能量市場投標(biāo)的套利收益是比較微薄的，難以回收投資成本。調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)對于保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)可再生能源消納不可或缺，需要研究儲能同時(shí)提供能量與輔助服務(wù)的運(yùn)營模式。美國建立基于性能的調(diào)頻補(bǔ)償機(jī)制后，電池的快速響應(yīng)能力使其調(diào)頻收入顯著提高；但調(diào)頻時(shí)的頻繁充放電使電池面臨加速老化的風(fēng)險(xiǎn)，其壽命可能大大縮短，從而減小其全壽命周期收入，削弱其經(jīng)濟(jì)性。
03
如何面對當(dāng)今的政策與市場環(huán)境
2019年5月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》，規(guī)定電儲能設(shè)施的成本費(fèi)用不計(jì)入輸配電成本。這一規(guī)定發(fā)布的宏觀背景是我國整個實(shí)體經(jīng)濟(jì)目前面臨較大下行壓力，政府在做宏觀政策決策時(shí)，首先希望盡可能降電價(jià)。如果把電網(wǎng)企業(yè)的電儲能投資都計(jì)入輸配電價(jià)這個口子放開，勢必會造成輸配電價(jià)上揚(yáng)，給終端用戶造成一定壓力。這是政府出臺這一政策的初衷，雖然對儲能行業(yè)有一定影響，但應(yīng)該從更大的格局去看待。
另外，國家電網(wǎng)公司于2019年12月出臺的826號文，更多的是企業(yè)從自身經(jīng)營的角度出發(fā)，是階段性地出臺企業(yè)經(jīng)營策略，控制電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲能設(shè)施的投資建設(shè)；作為行業(yè)從業(yè)者，我們應(yīng)該用長遠(yuǎn)發(fā)展的眼光看，這一定是階段性的困難，從長遠(yuǎn)來看未必會影響儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為什么我們要有這樣的信心和底氣？在未來高比例可再生能源接入電網(wǎng)的背景下，儲能在技術(shù)上是剛需，既然有需求的驅(qū)動，這個行業(yè)就勢必會健康、持續(xù)、穩(wěn)定地往前走，我們應(yīng)該保持信心。
產(chǎn)業(yè)破繭的過程是掙扎和痛苦的，在艱難發(fā)展的當(dāng)前，我們應(yīng)該如何從政策、市場方面爭取更好的環(huán)境、為儲能的發(fā)展提供更好的土壤？很重要的一點(diǎn)是要大力推動我國電力市場的建設(shè)。雖然電力市場化改革面臨許多困難，但總體而言，在推動電力市場建設(shè)過程中，應(yīng)進(jìn)一步克服體制機(jī)制的障礙，比如建立完善的輔助服務(wù)市場機(jī)制。當(dāng)前，我國各區(qū)域、各省實(shí)行的深度調(diào)峰輔助服務(wù)市場，是解決新能源消納問題的中國方案。但作為一個市場而言，深度調(diào)峰市場的總規(guī)模并不大，同時(shí)結(jié)算上只是在發(fā)電廠之間進(jìn)行資金轉(zhuǎn)移，成本并未很好地傳導(dǎo)到用戶側(cè)、形成激勵用戶響應(yīng)的價(jià)格信號。因此，有必要從政府層面進(jìn)一步推動電力市場的建設(shè)，尤其是輔助服務(wù)市場的建設(shè)。從國外電力市場的經(jīng)驗(yàn)來看，儲能最有生命力、競爭力的是提供輔助服務(wù)。當(dāng)前階段，在調(diào)峰、能量搬移方面，儲能的成本和技術(shù)還有進(jìn)一步提升的空間。但儲能作為調(diào)頻等快速響應(yīng)的資源，已經(jīng)在國外市場證明是非常有優(yōu)勢和競爭力的。當(dāng)前，我國之所以沒有這樣的商業(yè)模式存在，還是在于我國電力市場建設(shè)的階段性問題。如果未來能夠真正以市場化的方式量化輔助服務(wù)的價(jià)值，讓這部分價(jià)值真正返還給作出貢獻(xiàn)的儲能，將能夠形成一個良性循環(huán)、促進(jìn)整個儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
04
在商業(yè)模式與政府監(jiān)管方面的思考
目前電網(wǎng)側(cè)儲能仍有諸多問題尚未形成共識，例如誰來投資，如何控制投資成本，如何通過輸配電價(jià)補(bǔ)償投資成本，如何充分發(fā)揮市場配置儲能資源的作用等。只有探索多方共贏的儲能商業(yè)化應(yīng)用模式，才能促進(jìn)電網(wǎng)側(cè)儲能技術(shù)價(jià)值轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，推動我國電網(wǎng)側(cè)儲能高質(zhì)量發(fā)展。
因此，關(guān)于電網(wǎng)側(cè)儲能的商業(yè)模式，筆者認(rèn)為應(yīng)以“先市場、后計(jì)劃”的方式推進(jìn)電網(wǎng)側(cè)儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！跋仁袌觥笔侵搁_放儲能投資市場，通過市場競爭，確定社會投資主體，發(fā)現(xiàn)儲能租賃價(jià)格；“后計(jì)劃”是指當(dāng)投資回報(bào)率過低、但對電網(wǎng)安全運(yùn)行有重要作用的儲能項(xiàng)目，則以計(jì)劃方式由電網(wǎng)公司“兜底”，以成本監(jiān)審的方式補(bǔ)償其投資。只有“先市場、后計(jì)劃”，才能逐步引導(dǎo)儲能項(xiàng)目投資由管制模式過渡到市場監(jiān)管模式，才能降低儲能投資的監(jiān)管成本，才能實(shí)現(xiàn)投資主體與運(yùn)行主體的分離，才能通過市場機(jī)制形成儲能的價(jià)格。形成電網(wǎng)側(cè)儲能“投資多元化、運(yùn)行一體化”的商業(yè)模式，在接受電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度的前提下，激勵電網(wǎng)側(cè)儲能的投資多元化，引導(dǎo)更多的社會資源聚集儲能產(chǎn)業(yè)。
隨著電力市場逐步發(fā)展成熟，電網(wǎng)側(cè)儲能的商業(yè)模式應(yīng)由管制方式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌龇绞?。針對不同市場發(fā)展階段，分階段實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)儲能投資回報(bào)，逐步擺脫對輸配電價(jià)補(bǔ)償?shù)囊蕾嚕鸩酵ㄟ^市場競爭獲取盈利的模式。
任何政策的制定出臺，都需要考慮正反兩方面力量的博弈均衡，在促進(jìn)電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展的同時(shí)，應(yīng)制約不合理資產(chǎn)擴(kuò)張。這也是《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》出臺的考慮，政府擔(dān)憂的是，若允許電網(wǎng)投資電儲能設(shè)施的成本費(fèi)用計(jì)入輸配電成本，或?qū)⒁痣妰δ艿臒o序投資，這些投資如果都進(jìn)入監(jiān)管資產(chǎn)，最后將由用戶買單。實(shí)際上，筆者認(rèn)為，如果政府能夠?qū)嵭锌茖W(xué)有效的監(jiān)管，有能力保障投資的合理性，這部分投資是能夠合理地被納入輸配電成本的。比如，政府應(yīng)核定電網(wǎng)投資電儲能設(shè)施的有效性，如果是過度投資，要有相應(yīng)的方法能夠抑制企業(yè)的投資沖動。而對于真正能夠促進(jìn)可再生能源消納，真正能夠替代輸配電投資、延緩輸配電升級擴(kuò)容等的有效資產(chǎn)，應(yīng)該允許其進(jìn)入輸配電成本。如果能實(shí)現(xiàn)這樣科學(xué)、有效的監(jiān)管，未來將推動政府逐步放開相關(guān)政策，這對儲能行業(yè)是值得期待的事情。
從長遠(yuǎn)來看，技術(shù)本身固然非常重要，但如果沒有好的制度創(chuàng)新、好的商業(yè)模式支撐，很多技術(shù)價(jià)值也難以發(fā)揮出來。因此，技術(shù)、商業(yè)模式和制度創(chuàng)新應(yīng)充分結(jié)合起來，通過電網(wǎng)側(cè)儲能商業(yè)模式的創(chuàng)新，配套完整產(chǎn)業(yè)政策的支撐，在開放包容的市場環(huán)境和健全演進(jìn)的監(jiān)管體制下，讓儲能技術(shù)應(yīng)用支撐電網(wǎng)智能柔性、經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展，讓電網(wǎng)側(cè)需求助推儲能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。
原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2020年第7、8期
