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新能源配儲之挑戰(zhàn)與展望
中國大唐集團技術經濟研究院有限責任公司黨委委員、副總經理 張國輝
在全球化的能源轉型浪潮中，新能源的快速發(fā)展已成為推動能源革命、保障能源安全和應對氣候變化的關鍵力量。隨著風電、光伏等新能源裝機容量和發(fā)電量迅猛增長，其在電力系統(tǒng)中的滲透率不斷提升，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提出了新的挑戰(zhàn)。作為解決新能源間歇性和波動性問題的重要手段，儲能技術對于提升電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性至關重要。
新能源配儲的現(xiàn)狀
（一）發(fā)展儲能是大力發(fā)展新能源的必然要求
2024年2月29日，中共中央政治局圍繞“新能源技術與我國的能源安全”進行了第十二次集體學習；習近平總書記在主持學習時強調，能源安全直接關系到我國經濟社會發(fā)展的全局。隨著全球能源格局的深刻變化，我國在能源發(fā)展方面面臨巨大挑戰(zhàn)，如需求壓力、供給約束以及綠色低碳轉型的緊迫任務。大力發(fā)展新能源成為化解這些挑戰(zhàn)的關鍵途徑。然而，由于新能源發(fā)電具有間歇性和波動性，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性面臨挑戰(zhàn)。因此，儲能技術成為解決這一問題的關鍵。儲能技術不僅能夠平衡新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性，還能提高電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性，為我國能源安全提供有力保障。
（二）儲能技術的發(fā)展歷程與未來趨勢
隨著新能源發(fā)展規(guī)模的擴大以及新能源滲透率的逐步提高，儲能技術經歷了從抽水蓄能到電化學儲能等新型儲能的演進，并逐步進入市場化大規(guī)模發(fā)展階段。
第一階段是指2016年以前，儲能發(fā)展處于技術驗證和示范應用階段。當時電化學儲能成本較高，抽水蓄能成為最經濟的選擇，因此抽水蓄能占據當時儲能市場99%以上的份額。儲能主要解決電網的峰谷調節(jié)問題。
第二階段是指2016—2020年，儲能邁入商業(yè)化初期。盡管抽水蓄能技術成熟，但由于地理位置限制，難以與風電、光伏電站共同建設。而電化學儲能，尤其是鋰電池儲能，因安裝靈活、響應速度快成為新能源消納的重要技術路徑。這一階段，隨著鋰電池成本的下降和性能的提升，電化學儲能逐漸成為儲能市場的新寵。新能源發(fā)電項目開始嘗試與電化學儲能系統(tǒng)配合，以提高發(fā)電系統(tǒng)的可調控性。
第三階段是指2021—2025年，這一階段儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展過渡。在此期間，新能源配儲開始實現(xiàn)規(guī)模化應用，各地方政府普遍出臺新能源配儲政策，支持發(fā)電側儲能發(fā)展。從2021年開始，全國絕大部分省（區(qū)、市）陸續(xù)發(fā)布了光伏和風力發(fā)電項目的配套儲能政策要求。在政策推動下，新能源配儲帶動我國儲能行業(yè)高速發(fā)展。
第四階段是指2026年以后，儲能將進入市場化大規(guī)模發(fā)展階段。在這一階段，儲能不僅在技術上更加成熟，而且在市場機制、商業(yè)模式上也將更加完善。儲能電站可以作為獨立的市場主體參與電力市場交易，實現(xiàn)市場化經營。
（三）新能源配儲政策的演進
新能源配儲政策的演進，體現(xiàn)了我國在構建新型電力系統(tǒng)中對儲能技術重視程度的不斷提升。
2021年7月，國家首次提出“配置儲能的系統(tǒng)友好型新能源電站項目”，各地方政府的政策陸續(xù)跟上，顯著推動了新型儲能的發(fā)展，到2023年底直接推動投資額超1000億元。2022年1月，《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》發(fā)布，要求大力推進電源側儲能項目建設，并在新能源資源富集、新能源高滲透率地區(qū)重點布局一批配置合理新型儲能的系統(tǒng)友好型新能源電站。2023年8月，山東省能源局發(fā)布了《關于開展我省配建儲能轉為獨立儲能試點工作的通知》，標志著山東省開始試點將配建儲能轉變?yōu)楠毩δ?，以拓寬配建儲能的盈利渠道，并鼓勵其積極參與電力市場，更好地發(fā)揮電力系統(tǒng)調節(jié)作用。2024年7月，國家能源局發(fā)布《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》，提出建設一批共享儲能電站，改造升級一批已配置新型儲能但未有效利用的新能源電站。
新能源配儲面臨的挑戰(zhàn)
（一）利用率低導致資源浪費
新能源配建儲能的利用率較低，導致資源浪費。根據中電聯(lián)發(fā)布的《2024年上半年電化學儲能電站行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據》，2024年上半年，100兆瓦及以上的新能源配儲等效充放電次數(shù)為57次，而獨立共享儲能則達到了206次。
相較于新能源配儲，共享儲能在當前和未來的發(fā)展中展現(xiàn)出了更高的利用率，以及技術條件和商業(yè)模式的優(yōu)越性。
（二）由于新能源配儲缺乏盈利模式，新能源企業(yè)面臨巨大的成本消化壓力
在當前新能源發(fā)展背景下，配建儲能主要是為了解決新能源的不穩(wěn)定性和間歇性問題，以增強電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。然而，現(xiàn)階段并未對新能源配儲提升新能源電能質量給予足夠的經濟補償。此外，配儲規(guī)模一般較小，自身電量損耗較大，導致在緩解新能源限電方面的經濟性不足，進一步加劇了新能源企業(yè)的運營負擔。
新能源配儲的存在主要以成本形式體現(xiàn)，面對資源條件不足、非技術成本高企以及市場電價下降等發(fā)展困境，新能源企業(yè)消化成本壓力大。例如，如果實行10%、2小時配儲政策，配建儲能投資成本約為0.85元/瓦時，這會導致新能源項目單位千瓦投資成本增加170元，進而使項目投資收益率降低約1%。
（三）新能源配儲政策與并網接入標準的不同步限制了產業(yè)發(fā)展
早在2017年7月，國家發(fā)展改革委和國家能源局就發(fā)布了《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，要求大力推進電源側儲能項目建設，布局一批配置儲能的系統(tǒng)友好型新能源電站項目。然而，相關的標準直到2021年才納入標準計劃。直到2024年5月，《電化學儲能電站接入電網運行控制規(guī)范（GB/T44112-2024）》才正式發(fā)布。
新能源配儲的展望
（一）從跟網型到構網型儲能的轉變
隨著新能源在電力系統(tǒng)中的滲透率不斷提升，傳統(tǒng)的“跟網型”儲能已難以滿足電網穩(wěn)定性和可靠性的要求，構網型儲能的需求日益凸顯。尤其是在新能源基地建設逐步向沙漠、戈壁、荒漠等地區(qū)推進的背景下，部分地區(qū)面臨少同步電源甚至無同步電源并網的場景，電網的穩(wěn)定性和安全性面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
構網型儲能的核心優(yōu)勢在于能夠通過儲能逆變器形成支撐電網穩(wěn)定運行的電壓源，提供快速調頻、調壓、增加慣量與短路容量支撐，抑制寬頻振蕩等，從而提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)跟網型儲能相比，構網型儲能能夠主動識別電網動態(tài)，并更精細主動平抑電網波動，保障電網的安全穩(wěn)定運行。在“沙戈荒”等地區(qū)，新能源基地的建設需要通過構網型并網控制參與電網構建，保障大規(guī)模新能源的安全穩(wěn)定送出。
構網型儲能技術的發(fā)展得到了政策的明確支持。2023年，國家能源局發(fā)布《關于組織開展可再生能源發(fā)展試點示范的通知》，支持構網型風電、構網型光伏發(fā)電、構網型儲能、新能源低頻組網送出等技術研發(fā)與工程示范。《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》明確，選擇典型場景應用構網型控制技術，具備主動支撐電網電壓、頻率、功角穩(wěn)定能力，提升系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平，是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。2023年至今，新疆、西藏、江蘇等地方相繼發(fā)布了探索建設構網型儲能相關政策文件，支持構網型儲能等技術研發(fā)與工程示范。
（二）從新能源配儲到獨立共享儲能的轉變
新能源配儲正逐步向獨立共享儲能的轉變，這一趨勢代表了儲能行業(yè)未來發(fā)展的重要方向。這種轉變通過規(guī)?；褪袌龌\作，為儲能項目創(chuàng)造了更豐富的盈利模式。
獨立共享儲能電站的核心價值，彰顯于其在新型電力系統(tǒng)中提供靈活而多樣的電力調節(jié)服務能力，這其中涵蓋了調峰、調頻、備用等多種輔助服務功能。這種服務的靈活性不僅提升了電網系統(tǒng)的運行效率，還大力推動了新能源的消納，顯著增強電網的穩(wěn)定性與可靠性。獨立共享儲能電站能夠自主接入電網并接受電力調度中心的調度，呈現(xiàn)出多元的盈利模式。當前，這類儲能設施的盈利手段包括共享租賃、現(xiàn)貨市場套利、參與輔助服務市場和利用容量電價等多種形式。
未來，隨著電力市場化改革的深入，獨立共享儲能電站的盈利模式有望進一步豐富，包括參與電力現(xiàn)貨市場、輔助服務市場、需求響應市場等。這些模式的發(fā)展，將有助于推動儲能技術的商業(yè)化和規(guī)模化應用，促進新能源的消納和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
結論及建議
新型儲能在建設新型電力系統(tǒng)過程中扮演著至關重要的角色，市場潛力巨大。技術進步和產業(yè)政策的完善是儲能在新型電力系統(tǒng)中取得重要地位、占領市場空間的基礎。
正確處理好共享儲能建設時序與新能源項目投產的步伐。共享儲能電站的建設需要與新能源項目的投產步伐相匹配，以確保共享儲能的盈利性和高效利用。需要通過精準的市場預測和政策引導，合理安排儲能項目的建設時序，避免資源浪費和投資過度集中。例如，新疆發(fā)展改革委和國網新疆電力已經聯(lián)合發(fā)布了相關通知，公布了獨立新型儲能項目清單，這表明地方政府正在積極推動儲能項目的合理布局和建設。
西部地區(qū)的儲能項目探索從跟網型儲能向構網型儲能方向發(fā)展。西部地區(qū)，特別是新疆，得益于豐富的風光資源成為新型儲能發(fā)展最快的地區(qū)之一。構網型儲能系統(tǒng)能夠提供更強大的電壓和頻率支撐，對于提升電網的穩(wěn)定性和新能源的消納能力具有重要意義。構網型儲能技術的發(fā)展，將有助于應對新能源高滲透率帶來的電網穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。
發(fā)展電網側儲能或在電網公司指導下選擇有緊急需求的區(qū)域建設儲能。電網側儲能的發(fā)展，特別是在電網關鍵節(jié)點的布局，可以顯著提升電力系統(tǒng)的調節(jié)能力。通過電網公司的指導和規(guī)劃，可以在最需要的區(qū)域建設儲能項目，以提高電網的運行效率和可靠性。國家發(fā)展改革委和國家能源局已經發(fā)布了相關指導意見，強調了加強電網調峰儲能和智能化調度能力建設的重要性。
避免新能源配儲無序發(fā)展和資源浪費。應建立靈活性資源市場機制，公平合理地分攤新能源消納成本。隨著新能源的快速發(fā)展，儲能的需求也在增加。為了避免無序發(fā)展和資源浪費，建議建立靈活性資源市場機制，以促進儲能資源的合理分配和高效利用，同時確保新能源消納成本的公平分攤。建議相關標準和規(guī)范中明確新型靈活性資源市場主體地位，并推動市場競價機制，不斷完善市場出清模型，從而充分發(fā)揮市場整合優(yōu)化資源配置的作用。
綜上所述，新型儲能的發(fā)展需要政策的支持、市場的引導和技術的創(chuàng)新。合理的規(guī)劃和市場機制的建立，可有效推動新型儲能產業(yè)的健康發(fā)展，為新型電力系統(tǒng)的建設提供堅實基礎。
