中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:5月19日至21日,“第八屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)”在深圳隆重召開, 來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、加拿大、西班牙、日本、韓國(guó)、澳大利亞等國(guó)和地區(qū)1500余位政府機(jī)構(gòu)、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項(xiàng)目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會(huì)。
清華大學(xué)四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院特聘研究員李立理在能源區(qū)塊鏈&云儲(chǔ)能專場(chǎng),發(fā)表了題為“基于電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能云與區(qū)塊鏈的“零邊際成本”儲(chǔ)能市場(chǎng)演進(jìn)路徑”的精彩演講。
演講內(nèi)容如下:
李立理:很高興今天有這個(gè)機(jī)會(huì)應(yīng)主辦方的邀請(qǐng)來(lái)和大家交流比較前沿的課題,我之前在國(guó)家電網(wǎng)公司的智庫(kù)機(jī)構(gòu)國(guó)網(wǎng)能研院工作8年時(shí)間,主要做戰(zhàn)略和政策的研究,后來(lái)又去了投資機(jī)構(gòu),大概工作了一年左右的時(shí)間,現(xiàn)在是自己出來(lái)創(chuàng)業(yè),同時(shí)在清華這邊做兼職的特聘研究員,所以今年跟清華一塊兒配合國(guó)家電網(wǎng)公司,包括圍繞儲(chǔ)能行業(yè)做了一些思考和研究,借這個(gè)機(jī)會(huì)和大家做分享。
這個(gè)題目很大程度上受到國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車公司江董事長(zhǎng)的啟發(fā),他提到零邊際成本的概念,這個(gè)概念實(shí)際上在第三次工業(yè)革命的作者寫第三次工業(yè)革命之后寫一本新的書,零邊際成本社會(huì)的理念。未來(lái)我們的社會(huì)是怎么把現(xiàn)在有的存量的資源去最大化的實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的共享。這樣的啟發(fā),讓我們發(fā)現(xiàn),儲(chǔ)能的應(yīng)用在10-15年看也會(huì)往這個(gè)方向走,它也需要支柱性的支撐。這樣的產(chǎn)業(yè)可能和我們隔壁幾個(gè)論壇正在討論的,比如儲(chǔ)能電站、調(diào)峰調(diào)頻的市場(chǎng),可能會(huì)有很大的不一樣,但我們希望今天的思考能給大家從5-10年,近期、中期10-20年的周期認(rèn)識(shí)這個(gè)行業(yè)有些幫助。
今天講三個(gè)方向:一是零邊際成本的儲(chǔ)能很重要,核心就是這個(gè)成本要非常低,才能適應(yīng)未來(lái)整個(gè)電力系統(tǒng)自我凈化和可持續(xù)發(fā)展的需要。二是未來(lái)零邊際成本儲(chǔ)能市場(chǎng)需要哪四個(gè)關(guān)鍵的支撐要素。這幾個(gè)要素,我們覺得是提綱挈領(lǐng)的,可能是需要大家重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容,有幾個(gè)可能是近期的,有些是更中遠(yuǎn)期的。三是關(guān)于零邊際成本儲(chǔ)能市場(chǎng)的演進(jìn)路徑。應(yīng)該說(shuō)提出未來(lái)的路徑是很難的事,我們整個(gè)研究應(yīng)該從剛才的介紹也是比較初步的階段,我們現(xiàn)在正在配合國(guó)網(wǎng)公司和其他相關(guān)的實(shí)踐落地的單位,包括地方的配電公司在探討怎么一步步切入,所以這里面應(yīng)該是我們初步的研究成果,有很多不足之處,請(qǐng)大家批評(píng)指正。
大家怎么認(rèn)識(shí)儲(chǔ)能?大家比較缺乏的是對(duì)儲(chǔ)能事情本質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識(shí),很多要么做電力系統(tǒng),從電力系統(tǒng)的角度談,要么就是提到區(qū)塊鏈和云儲(chǔ)能,和電力系統(tǒng)沒有關(guān)系,這兩個(gè)東西應(yīng)該結(jié)合起來(lái)談。從本質(zhì)看,我們覺得儲(chǔ)能跳脫不了存儲(chǔ)或者倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)的本質(zhì)。我們也做了類比的研究,覺得還是有點(diǎn)意思,現(xiàn)在最重要的兩個(gè)倉(cāng)儲(chǔ),其實(shí)在現(xiàn)實(shí)世界發(fā)生的有兩塊:一是商品的倉(cāng)儲(chǔ),我們現(xiàn)在看到的快遞物流,實(shí)際上我們相信商品倉(cāng)儲(chǔ)里面,倉(cāng)儲(chǔ)起的作用和體現(xiàn)的規(guī)律性的東西,一定會(huì)以后的電力儲(chǔ)能里面體現(xiàn)出來(lái)。二是數(shù)據(jù)存儲(chǔ),這和商品存儲(chǔ)不一樣,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)合大數(shù)據(jù),本身存儲(chǔ)未來(lái)也會(huì)產(chǎn)生潛在的價(jià)值,這是和商品存儲(chǔ)不一樣的。我們可以看到,不管是商品流存儲(chǔ)還是數(shù)據(jù)流的存儲(chǔ),應(yīng)該說(shuō)都有一些演進(jìn)的規(guī)律。這些規(guī)律,我們認(rèn)為是未來(lái)討論電力存儲(chǔ)要關(guān)注的。
今天的題目是“云儲(chǔ)能和區(qū)塊鏈”,其實(shí)也是未來(lái)在制造商品流的溯源里面會(huì)考慮區(qū)塊鏈的應(yīng)用。區(qū)塊鏈出現(xiàn)之前已經(jīng)發(fā)生了很多變化,比如說(shuō)人工到自動(dòng)化的衍變,從信息化到智能化的變化。大家知道順豐也做智能云倉(cāng),實(shí)際上也是從專用化向未來(lái)開放共享的方式衍變,張教授也提到云儲(chǔ)能的理念,很多很相通。另外我們也看到數(shù)據(jù)流的變化,數(shù)據(jù)流更重要的是成本一直用摩爾定律下降,所以越來(lái)越便宜。這在電池里面已經(jīng)有相應(yīng)的跡象。從最早的阿里提去IOE的行動(dòng),實(shí)際上把整個(gè)專用軟件和集中式的服務(wù)器都進(jìn)行分布式和開源體系的轉(zhuǎn)變,這是未來(lái)儲(chǔ)能體系變化很重要的趨勢(shì)。另外一個(gè)很重要的是整個(gè)數(shù)據(jù)流從獨(dú)立實(shí)體向虛擬化的混合云平臺(tái)方向發(fā)展,也不能單純的提云,用戶的公有云和私有云的變化,未來(lái)是我們說(shuō)的公有儲(chǔ)能和專用儲(chǔ)能的結(jié)合。很重要的是從這兩個(gè)行業(yè)對(duì)電力儲(chǔ)能有很大的啟發(fā)。初步判斷,我們覺得會(huì)更接近商品物流的特點(diǎn),其實(shí)電力要的就是送過(guò)來(lái)、存起來(lái),我用的是電,如果有儲(chǔ)能,就是一個(gè)普通的商品,但是它和現(xiàn)在的快遞又有很大的不一樣,快遞不能實(shí)現(xiàn)光速的傳輸和調(diào)配,大家知道這個(gè)電的傳輸和調(diào)配是實(shí)時(shí)發(fā)生的,電網(wǎng)本身已經(jīng)有一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)從速度和覆蓋范圍都是可以比擬的,在這方面有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的特點(diǎn)。以后電力存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)流的存儲(chǔ)方向和商品流存儲(chǔ)方向的有機(jī)結(jié)合。
回到倉(cāng)儲(chǔ)的本質(zhì),我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上成本是最關(guān)鍵的因素,如果沒有摩爾定律下來(lái)的這種內(nèi)存和硬盤存儲(chǔ)的下降,不可能有現(xiàn)在說(shuō)的大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的發(fā)生。如果沒有京東和順豐民營(yíng)企業(yè)在大型物流企業(yè)在倉(cāng)儲(chǔ)革命的變化帶來(lái)成本的下降,也沒有現(xiàn)在這樣便捷的電商和低成本物流的體驗(yàn)。成本下降非常重要。倉(cāng)儲(chǔ)的目標(biāo),這兩張圖是它本質(zhì)的規(guī)律。橫軸是隨著倉(cāng)儲(chǔ)的增加,整個(gè)系統(tǒng)的成本會(huì)往下走。上面的圖是隨著倉(cāng)儲(chǔ)的增加,運(yùn)輸?shù)某杀就伦?,倉(cāng)儲(chǔ)本身的成本往上增加,庫(kù)存的成本有些增加,這是商品物流的特點(diǎn)。最后帶來(lái)的結(jié)果是下面這張圖,你的倉(cāng)儲(chǔ)越多,你響應(yīng)用戶服務(wù)的時(shí)間越短,用戶體驗(yàn)更好。但是成本隨著設(shè)施的增多會(huì)下降,如果設(shè)施到臨界點(diǎn)以后,整個(gè)系統(tǒng)成本是增加的,儲(chǔ)能也有系統(tǒng)里面最優(yōu)配置的市場(chǎng)空間和市場(chǎng)份額。
市場(chǎng)多大呢?在這之前還有一個(gè)問題,如果只能建一個(gè)倉(cāng)庫(kù),這個(gè)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)該建在哪里?我覺得這是目前大家在整個(gè)儲(chǔ)能的應(yīng)用里面缺乏指向性的,我們現(xiàn)在提到發(fā)電側(cè)的儲(chǔ)能,參與系統(tǒng)輔助服務(wù)的儲(chǔ)能,用戶側(cè)的儲(chǔ)能,每個(gè)市場(chǎng)好像都可以做。如果從系統(tǒng)的角度考慮這個(gè)問題,在你資源有限的情況下,我們先拋開現(xiàn)實(shí)世界的利益關(guān)系,實(shí)際上有一個(gè)最優(yōu)選擇的,這是我們初步的研究成果,不一定對(duì)。我們現(xiàn)在判斷,對(duì)于一個(gè)電力系統(tǒng),其實(shí)從投資和運(yùn)營(yíng)的角度,大概是發(fā)電,送端會(huì)有一個(gè)樞紐變電站,最后到負(fù)荷的資產(chǎn)。儲(chǔ)能以后要體現(xiàn)價(jià)值,是在整個(gè)系統(tǒng)的成本有所降低。哪塊投資的價(jià)值最大?如果在發(fā)電資產(chǎn)端建,起到更多是降低發(fā)電的有效裝機(jī)的需求,這是最大成本的節(jié)約。送端站在儲(chǔ)能云的角度,可以實(shí)現(xiàn)送端的儲(chǔ)能給多個(gè)發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)共享儲(chǔ)能能力,但是它的效益更多,還可以這條送出線路的容量降下來(lái)。如果受端建儲(chǔ)能電站,實(shí)際上可以把輸電線路的成本降下來(lái),再往下走到負(fù)荷端建用戶儲(chǔ)能,實(shí)際上這個(gè)影響是一直對(duì)前端所有環(huán)節(jié)都會(huì)帶來(lái)效益的。其實(shí)從系統(tǒng)的角度是在用戶端建儲(chǔ)能產(chǎn)生的效益最大,既降低發(fā)電成本,又降低主網(wǎng)成本,又降低負(fù)荷成本。
當(dāng)光伏電站需要調(diào)峰,我們只要把負(fù)荷側(cè)的負(fù)荷調(diào)用起來(lái)就可以,不一定要在發(fā)電廠內(nèi)部或者附近專門建儲(chǔ)能電站調(diào)峰,而是直接放到負(fù)荷側(cè),因?yàn)橹虚g有網(wǎng)絡(luò)連起來(lái)了。
這是我們的判斷,也是覺得未來(lái)大家在做市場(chǎng)開發(fā)以后,要更多的考慮這個(gè)儲(chǔ)能電站究竟放在哪兒。
市場(chǎng)空間要看負(fù)荷曲線,中國(guó)的負(fù)荷曲線和國(guó)外的地區(qū)可能不太一樣,中國(guó)各個(gè)地區(qū)也不太一樣,要做儲(chǔ)能一定要分析負(fù)荷特性,負(fù)荷特性是做儲(chǔ)能最基本的出發(fā)點(diǎn),可能從整個(gè)事物邏輯的出發(fā)點(diǎn)考慮。這個(gè)負(fù)荷特性最有代表性或者最影響電力系統(tǒng)發(fā)展的就是加州的鴨子曲線。最上面是2012年的負(fù)荷曲線和常規(guī)負(fù)荷曲線很像,最下面是預(yù)測(cè)2020年,2016年某些天數(shù)已經(jīng)到,未來(lái)的負(fù)荷特性會(huì)有變化,現(xiàn)在的負(fù)荷曲線雖然有峰谷差,但是沒有想象的那么大。現(xiàn)在中國(guó)的一些地方的日負(fù)荷率基本上到85,高的地方到90,調(diào)節(jié)的空間也就是在10%-20%之間的水平。如果有更多的分布式光伏進(jìn)來(lái),整個(gè)負(fù)荷峰谷差會(huì)加大。按照2012年的曲線看,通過(guò)負(fù)荷側(cè)的儲(chǔ)能,把它整成一條曲線,它是上面的灰色線,到2020年,平均負(fù)荷曲線會(huì)往下移。這個(gè)會(huì)帶來(lái)很大的影響,其實(shí)以后光伏解決的是這端,從最低到上面最頂?shù)呢?fù)荷尖峰靠常規(guī)電源,清潔能源雖然發(fā)展越來(lái)越多,但是加州的電力系統(tǒng)需要的常規(guī)電源的數(shù)量反而是不減反增,這是電力系統(tǒng)未來(lái)很大的困擾。
帶來(lái)成本的節(jié)約很明顯,如果把負(fù)荷曲線拉平,首先發(fā)電成本,不管是清潔能源還是常規(guī)能源都會(huì)下降,輸配電容量需求也會(huì)下降。負(fù)荷側(cè)的影響降的成本更多是上游,另外這里面也會(huì)提到,在沒有分布式電源的模式下和有分布式電源的模式下,整個(gè)儲(chǔ)能的投入空間會(huì)有巨大的變化。在傳統(tǒng)沒有分布式電源的模式,對(duì)最上面的負(fù)荷曲線,儲(chǔ)能的時(shí)間大概是5小時(shí),在晚上的低谷進(jìn)行存儲(chǔ)。到2020年按照加州的負(fù)荷曲線,我的功率是最大負(fù)荷要到30%左右,對(duì)儲(chǔ)能的需求會(huì)有2-3倍的提升,另外儲(chǔ)能的時(shí)間會(huì)變長(zhǎng),而且儲(chǔ)能的時(shí)間段會(huì)從晚上到白天,和大家現(xiàn)在理解的削峰填谷完全不一樣,在加州用了8年時(shí)間,在中國(guó)估計(jì)也就是5-10年時(shí)間,我們對(duì)儲(chǔ)能的理解和應(yīng)用的場(chǎng)合和時(shí)間會(huì)有顛覆性的變化,這是希望今天報(bào)告能給大家啟發(fā)的。
空間和效益究竟多少,我們拿加州的電力系統(tǒng)做測(cè)算。沒有儲(chǔ)能到有用戶側(cè)儲(chǔ)能,最大負(fù)荷有顯著的下降,而且2020年的平均負(fù)荷比2012年還低,右邊的表,在四川院建儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性的模擬模型,做了初步分析的結(jié)果。從2013年、2020年到2030年,負(fù)荷從85%降到60%,儲(chǔ)能的成本往下走,我發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能其實(shí)對(duì)應(yīng)的負(fù)荷削減的潛力是顯著增加。大家知道儲(chǔ)能最優(yōu)的空間,不是說(shuō)你無(wú)限制的裝,裝到多少夠呢?這個(gè)最優(yōu)的解,說(shuō)實(shí)話我們沒有算出來(lái),并不一定拉平最優(yōu),而是更早達(dá)到最優(yōu)的點(diǎn)。目前把負(fù)荷曲線拉平看,如果按照85%的負(fù)荷率,是目前中國(guó)大部分省網(wǎng)的負(fù)荷率,只需要3.7%的儲(chǔ)能電量,真正需要存儲(chǔ)或者儲(chǔ)能能發(fā)揮的空間也就3.7%的電量空間,隨著分布式光伏的發(fā)展,到2030年,這個(gè)數(shù)據(jù)漲到22%,未來(lái)要把負(fù)荷曲線拉平,大概有22%的電要經(jīng)過(guò)電池的存儲(chǔ)才能做到。這個(gè)空間沒有分布式光伏,可以想像按照現(xiàn)在的電力系統(tǒng),這個(gè)空間是非常低的。
這個(gè)效益體現(xiàn)在發(fā)電環(huán)節(jié)的固定成本、輸配電的固定成本和未來(lái)發(fā)電側(cè)的電力市場(chǎng)帶來(lái)邊際成本,就是電力批發(fā)市場(chǎng)低成本電源得到更大程度的利用。這三個(gè)環(huán)節(jié)的效益差別很大,目前最大的是在發(fā)配電環(huán)節(jié)的成本節(jié)約,通過(guò)左下角的整個(gè)加州的電力終端銷售價(jià)格的成本結(jié)構(gòu),可以看到基本賣給用戶的電力銷售價(jià)格結(jié)構(gòu),輸配電價(jià)格和發(fā)電價(jià)格接近和相當(dāng)?shù)乃剑麄兊念A(yù)測(cè)是輸配電成本占比會(huì)超過(guò)發(fā)電的成本占比,未來(lái)最大的成本節(jié)約是輸配電固定成本的節(jié)約。最后整個(gè)的效果大概能節(jié)約多少呢?如果我們?cè)?013年的電力系統(tǒng)來(lái)看,大概能節(jié)約8%,到2020年節(jié)約10%,到2030年節(jié)約19%。需要增加多少儲(chǔ)能的投入?大概總成本的增加到2013年,我們用2.43%的投入帶來(lái)8%的節(jié)約,到2020年這個(gè)數(shù)變化不大,2030年整個(gè)成本會(huì)增加6%。總的來(lái)看,其實(shí)儲(chǔ)能對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的投入產(chǎn)出來(lái)說(shuō)是很好的,也就是投入1塊的儲(chǔ)能帶來(lái)3塊錢成本的節(jié)約。這是非常劃算的事情,但是這個(gè)事情也是很難的事情。因?yàn)槲覀儎偛畔胂蟮亩际撬枷雽?shí)驗(yàn),也就是說(shuō)我有了儲(chǔ)能以后能把儲(chǔ)能削平,很多輸電線路都可以退出,但是電網(wǎng)發(fā)展不是這樣,輸電線路和電源建了,儲(chǔ)能把負(fù)荷拉平,存量的資產(chǎn)還在,沉默的成本是沒有辦法進(jìn)一步下降的。
現(xiàn)實(shí)情況中,我們發(fā)現(xiàn)很多的成本是取不到的,也就是說(shuō)最大的兩塊成本節(jié)約是很難實(shí)現(xiàn)的,哪里能實(shí)現(xiàn)?增量配網(wǎng)里面可能有機(jī)會(huì)。所以我覺得未來(lái)先建的線路或者電廠,一些增量的環(huán)節(jié)是需要大家重點(diǎn)關(guān)注的儲(chǔ)能應(yīng)用的場(chǎng)景?,F(xiàn)實(shí)世界里面,我們能實(shí)現(xiàn)最可靠的成本節(jié)約是來(lái)自度電的邊際成本節(jié)約,通過(guò)電力批發(fā)市場(chǎng)買更便宜的電源,然后高成本的調(diào)峰電源盡可能少用,這個(gè)成本節(jié)約是我們發(fā)現(xiàn)你這個(gè)成本節(jié)約并不能彌補(bǔ)你在儲(chǔ)能方面的投入,所以這是非常重要的問題。所以帶來(lái)的問題是儲(chǔ)能的成本一定要比現(xiàn)在想象的還要進(jìn)一步降低,要大幅度降低,才能在現(xiàn)實(shí)世界里面找到生存的空間。
當(dāng)然,生存的空間是現(xiàn)在必須要做,因?yàn)檎麄€(gè)國(guó)外電力市場(chǎng)最關(guān)注的事情,這兩年美國(guó)大家都關(guān)心的問題就是電力公司死亡螺旋的問題,死亡螺旋怎么來(lái)的?剛才提到要發(fā)展可再生能源、要應(yīng)對(duì)氣候變化,要應(yīng)對(duì)環(huán)保問題,可再生能源的發(fā)展不能帶來(lái)傳統(tǒng)電源容量和輸電容量降低,反而傳統(tǒng)電源容量要繼續(xù)增長(zhǎng),帶來(lái)整個(gè)終端售電價(jià)格會(huì)進(jìn)一步往上走。終端價(jià)格往上走帶來(lái)什么情況?用戶說(shuō)干脆不用電網(wǎng)的電,自己建,造成用戶的自發(fā)電設(shè)備發(fā)展,用戶的電網(wǎng)設(shè)備發(fā)展之后,就說(shuō)用成本+收益的發(fā)展模式,造成的配電容量在整個(gè)加州來(lái)看是往上走的。這又會(huì)帶來(lái)一個(gè)情況,你的成本進(jìn)一步往上走。用戶會(huì)更愿意去建設(shè)自己的設(shè)施,電網(wǎng)收入的客戶的群體會(huì)下降,反過(guò)來(lái)終端的銷售電價(jià)會(huì)進(jìn)一步上漲,這樣的死亡螺旋大家覺得這個(gè)模式不可持續(xù)。這個(gè)問題怎么解決呢?可能未來(lái)還是需要通過(guò)儲(chǔ)能解決。
第一個(gè)是要從負(fù)荷側(cè)控制最大負(fù)荷的增長(zhǎng),控制最大負(fù)荷的增長(zhǎng)就把未來(lái)新增的電網(wǎng)投資降下來(lái),另外建設(shè)增量的輸配電網(wǎng)和電源的時(shí)候,要把儲(chǔ)能帶來(lái)的優(yōu)化效益,就是一份投入三份產(chǎn)出考慮進(jìn)去,最后改善電力行業(yè)的邊際成本投入產(chǎn)出效益,終端的售電成本才會(huì)進(jìn)一步往下走。電力公司未來(lái)不再是按照投資成本+收益的監(jiān)管模式,未來(lái)更多是基于你為整個(gè)市場(chǎng)帶來(lái)多大改進(jìn)的效益。這樣公用事業(yè)企業(yè)未來(lái)要向平臺(tái)化企業(yè)轉(zhuǎn)變,現(xiàn)在很多電網(wǎng)企業(yè)積極轉(zhuǎn)型的重要原因。
加州其實(shí)死亡困境,這幾年車起來(lái),也是因?yàn)榉植际焦夥@幾年才真正上量,用戶有了選擇以后,才會(huì)倒逼這個(gè)改革的發(fā)生。加州的形式的傾向已經(jīng)顯示出來(lái),上面是用電需求,大家看到已經(jīng)停滯,甚至微微往下走。死亡螺旋從2006年到現(xiàn)在,包括居民側(cè)是有明顯的上升,上升的結(jié)果會(huì)造成用戶干脆去自己建戶用的發(fā)電設(shè)施,最上面的圖就指的是戶用發(fā)電的全生命周期的成本,那個(gè)成本比現(xiàn)在加州的終端居民側(cè)的售電電價(jià)要低,用戶自己建設(shè)施的激勵(lì)會(huì)變得很強(qiáng)。這樣會(huì)造成自用的裝機(jī)進(jìn)一步上升,又帶來(lái)需求的進(jìn)一步停滯,整個(gè)循環(huán)就會(huì)帶來(lái)電力公司的難以維系。
這是為什么需要零邊際成本,不管是從整個(gè)行業(yè)的效率還是從電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)都非常重要。未來(lái)有哪四大支柱呢?
1、光伏發(fā)電,光伏發(fā)電是零邊際成本儲(chǔ)能重要的推手,首先他的成本會(huì)降低,另外我們?nèi)绻脗鹘y(tǒng)模式做,調(diào)峰的成本太高。2、電動(dòng)汽車是零邊際成本儲(chǔ)能的重要來(lái)源。3、儲(chǔ)能云。4、區(qū)塊鏈。儲(chǔ)能云和區(qū)塊鏈更重要的是搭建市場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,這是下一代能源市場(chǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,跟阿里巴巴為中國(guó)的商業(yè)搭建一個(gè)新的基礎(chǔ)設(shè)施一樣,所以大體上這四個(gè)環(huán)節(jié)是必不可少的。
光伏發(fā)電目前越來(lái)越接近平價(jià)區(qū)間,單純從成本來(lái)說(shuō)和傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng),這是美國(guó)EIA的報(bào)告,上面是可調(diào)度的能源,下面是非可調(diào)度,光伏、風(fēng)電都已經(jīng)和傳統(tǒng)電源進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),所以他們預(yù)測(cè)未來(lái)增長(zhǎng)最快的兩個(gè)能源就是可再生能源和天然氣發(fā)電,整個(gè)煤和核電都會(huì)往下走。下面可以看到,未來(lái)風(fēng)電基本上是比較穩(wěn)的增長(zhǎng),但是整個(gè)solarPV會(huì)有快速增長(zhǎng),去年我們國(guó)家的分布式光伏發(fā)電很快。未來(lái)5年的中國(guó)可以看到。整個(gè)光伏帶來(lái)的問題,從現(xiàn)在很多是晚間調(diào)峰變成日間調(diào)峰的問題,在沒有儲(chǔ)能的模式下,我們可以看到,鴨子曲線中間的肚子會(huì)進(jìn)一步往下走,你要把晚上的高峰頂上去,意味著燃?xì)饧夹g(shù)的能力和容量要進(jìn)一步加強(qiáng),應(yīng)該說(shuō)整個(gè)的系統(tǒng)成本會(huì)進(jìn)一步增加。在零邊際成本儲(chǔ)能情況下,未來(lái)帶來(lái)的是另外一種選擇,也就是說(shuō)負(fù)荷側(cè)的分布式光伏,不是用來(lái)用的,而是存的。白天用的是集中式光伏,晚上把白天的分布式光伏用來(lái)使用。只有這樣的情況下,我們未來(lái)的化石能源、燃?xì)饽茉礄C(jī)組才能退出,不然系統(tǒng)總是有需要,即使需要的時(shí)間非常短。
在EIA預(yù)測(cè),整個(gè)電網(wǎng)級(jí)的儲(chǔ)能需求從2020年到2030年是增長(zhǎng)最快的,但是遺憾的是EIA的報(bào)告里面沒有看到它對(duì)于用戶側(cè)的自己的儲(chǔ)能的影響,但我們目前覺得負(fù)荷側(cè)的分布式小規(guī)模儲(chǔ)能反而能得到更大的發(fā)展。
剛才提到負(fù)荷側(cè)的影響,更長(zhǎng)遠(yuǎn)的是在發(fā)電側(cè)的影響。發(fā)電側(cè)的影響和剛才原理很接近,我們現(xiàn)在建集中式的風(fēng)電和光電都需要光(風(fēng))火打捆模式,要用輸電線路送出來(lái),這是非常不合理的模式。環(huán)保效益很有限,因?yàn)榛痣姍C(jī)組,建風(fēng)電和光電是為了環(huán)保,結(jié)果還要配火電機(jī)組,不配,這個(gè)輸電線路只有一個(gè)時(shí)間段用,成本太高。未來(lái)我們可以實(shí)現(xiàn)純光(風(fēng))儲(chǔ)能的送出,這樣線路的利用率可以和常規(guī)機(jī)組競(jìng)爭(zhēng),未來(lái)的風(fēng)(光)的容量會(huì)可能不是和輸電線路匹配,而是容量大會(huì)超過(guò)整個(gè)送出線的容量,多的容量會(huì)存儲(chǔ)起來(lái)。核心經(jīng)濟(jì)學(xué)的理念是,首先要取消打捆的火電,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性太低。成本進(jìn)一步降低就可以替代常規(guī)火電和水電的送出。這樣的演進(jìn)路徑是未來(lái)發(fā)電側(cè)要重點(diǎn)關(guān)注的方向,需要的前提條件是邊際成本儲(chǔ)能要足夠低,要低于機(jī)組在批發(fā)市場(chǎng)的能量的差價(jià),這是要求非常高的。
我們未來(lái)需要非常便宜的儲(chǔ)能來(lái)源,這個(gè)來(lái)源是有的,這個(gè)來(lái)源就是電動(dòng)汽車。首先大家可以看到電動(dòng)汽車快速增長(zhǎng),這樣的增長(zhǎng)勢(shì)頭,我們覺得未來(lái)可以趕上儲(chǔ)能電力系統(tǒng)的需要。到2030年能到6000到1億輛,目前來(lái)看是體量非常大的增長(zhǎng)。這樣會(huì)帶來(lái)巨大的儲(chǔ)能潛力,這是發(fā)改能源所做的研究,整個(gè)調(diào)峰,2017年能到千萬(wàn)千瓦級(jí)的功率調(diào)節(jié)的能力,到2030年能到幾億千瓦的調(diào)節(jié)能力,整個(gè)最大負(fù)荷可能也就是在大概9-10億的水平,這個(gè)調(diào)節(jié)能力很高,和我們剛才說(shuō)的需求能很好的匹配。
為什么說(shuō)是成本最低的來(lái)源?因?yàn)橛脩粼谫I車的時(shí)候把電池的成本付出去了。如果我再把電池做儲(chǔ)能的服務(wù),并不需要額外付出更多的成本,包括配套充電設(shè)施是之前一次性投入過(guò)的。另外很重要的是現(xiàn)在對(duì)未來(lái)電動(dòng)車最主要的群體,私家車來(lái)說(shuō),每天需要的整個(gè)用電量是非常低的,也就是說(shuō)未來(lái)整個(gè)車上的電池的能力,如果只是滿足一個(gè)私家車用主日常行駛需要,整個(gè)能力只占到整個(gè)生命周期發(fā)揮能力很小的比例。2030年80度電,也就是四五百公里的車,大概跑10年只需要消耗4萬(wàn)度電,還有12萬(wàn)度電閑置不用。加上停的時(shí)間和行駛的時(shí)間占比,停的時(shí)間高于行駛時(shí)間。這個(gè)能源可以做有序充電,這是向下的調(diào)節(jié)。下一步向電網(wǎng)放電,可以實(shí)現(xiàn)向上的調(diào)節(jié)。最后還有梯次利用,梯次利用解決的是在車上用只能在家里或者有充電樁的地方,在空間上還是受限,如果用梯次利用可以把電池退下來(lái),送到發(fā)電端或者電網(wǎng)端做很多系統(tǒng)級(jí)的應(yīng)用,這比用新電池便宜很多。
儲(chǔ)能云,更重要的是要構(gòu)建分層、分區(qū)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的市場(chǎng)平臺(tái)和交易機(jī)制,這里面想強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),我們剛才提到了區(qū)塊鏈和儲(chǔ)能云,恰恰忽視的一點(diǎn)是電力的一筆交易離不開所負(fù)載的物理網(wǎng)架,比如說(shuō)一個(gè)地方要切負(fù)荷,要讓這個(gè)工廠停工,可以買儲(chǔ)能,買儲(chǔ)能但是只能買這個(gè)臺(tái)面下面的才能解決變壓器的問題,不能跳過(guò)一個(gè)臺(tái)去領(lǐng)域一個(gè)云上買別人的儲(chǔ)能,那個(gè)儲(chǔ)能不能解決他的問題。未來(lái)整個(gè)電力市場(chǎng)儲(chǔ)能的交易市場(chǎng)不能脫離實(shí)體電網(wǎng),一定要和實(shí)體電網(wǎng)密切相關(guān)的市場(chǎng)機(jī)制,他要具備電網(wǎng)的分成分區(qū)分級(jí)的特點(diǎn)。國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車公司目前很高興看到它提儲(chǔ)能云的戰(zhàn)略,這個(gè)戰(zhàn)略我們解的對(duì)整個(gè)中國(guó)的儲(chǔ)能市場(chǎng)形成有很重要的意義,包括它是最大的受益方,也是未來(lái)最大的潛在買方,也是電力市場(chǎng)化改革的主體,它在推進(jìn)試點(diǎn)和體制機(jī)制突破方面有它得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
區(qū)塊鏈,沒有什么新鮮的東西,技術(shù)很多都是現(xiàn)成的,更重要的是第一次把這些技術(shù)用現(xiàn)在的方式給整合出來(lái),尤其在共識(shí)機(jī)制方面有重要的突破。我們覺得不能太神話區(qū)塊鏈,也不能太樂觀的看待區(qū)塊鏈可以解決所有問題。我們剛剛提到傳統(tǒng)的中心化模式有很好的優(yōu)點(diǎn),包括它的速度快、可靠性高,包括安全性也未必比區(qū)塊鏈更低。區(qū)塊鏈有安全性上的優(yōu)勢(shì),區(qū)塊鏈上安全各有優(yōu)劣,區(qū)塊鏈有三種不同的形式,這里不詳細(xì)展開。但我們覺得從電網(wǎng)級(jí)、區(qū)域級(jí)的市場(chǎng)搭建來(lái)說(shuō),一定是聯(lián)盟鏈的一種方式,因?yàn)橹挥兴拍芾^承中心化的優(yōu)勢(shì),又把區(qū)塊鏈的理念很好的融合進(jìn)來(lái)。公有鏈和私有鏈更多是解決終端的問題和更小局部的問題。它能夠降低很大的成本,但這個(gè)成本的取得并不是技術(shù)本身帶來(lái)的,技術(shù)只是給我們提供了一個(gè)選擇。其實(shí)用中心化的方式一樣可以做到信用成本的降低、管理成本的降低、交易成本的降低,很多時(shí)候不是中心化做不到透明開放,而是中間的主體不愿意開放透明,區(qū)塊鏈的技術(shù)出現(xiàn)會(huì)讓大家追逐,會(huì)讓大家關(guān)注,大家不想落伍,會(huì)帶來(lái)新的動(dòng)力,一旦用上這個(gè)技術(shù)就必然要開放、透明,會(huì)帶來(lái)我們說(shuō)的信任成本、管理成本和交易成本的降低,大家知道你作為一個(gè)企業(yè)最頭痛的是拿不到足夠的信息做你要的決策,區(qū)塊鏈通過(guò)合理訪問權(quán)限的設(shè)置,任何參與主體都可以做出科學(xué)的決策。這是很關(guān)鍵,降低非常多的社會(huì)資源的浪費(fèi)。
演進(jìn)路徑,這是我們很難提的,我們初步提了一下,現(xiàn)實(shí)情況下還是要在現(xiàn)有體系下,包括現(xiàn)在的調(diào)頻市場(chǎng),容量市場(chǎng),配電側(cè)的市場(chǎng),我們覺得大家要關(guān)注的是未來(lái)2-3年,在東部的分布式光伏帶來(lái)日間調(diào)峰的壓力,這和大家想的晚上到白天的削峰填谷有很大的變化。而且第一階段電動(dòng)汽車也是有序用電為主,整個(gè)的儲(chǔ)能云和區(qū)塊鏈都是試點(diǎn)階段,我們覺得到2020年到2030年到負(fù)荷側(cè)的應(yīng)用會(huì)有顯著的加快,而且剛才提到的國(guó)家電網(wǎng)和各個(gè)主體的推動(dòng)下,整個(gè)儲(chǔ)能云和區(qū)塊鏈初步能判斷實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)電用戶儲(chǔ)能多邊交易的能力,形成高度自治又是有序聯(lián)盟鏈的市場(chǎng)格局,這是我們目前比較看好的。另外一個(gè)看好的是第二個(gè)階段,我們會(huì)釋放出新的市場(chǎng)空間,大家做儲(chǔ)能都不做居民側(cè),因?yàn)殡妰r(jià)機(jī)制不支持,扭曲的電價(jià)機(jī)制會(huì)在未來(lái)可能2020年到2030年有重大突破,大家做儲(chǔ)能的至少在考慮5年以后的市場(chǎng)布局,或者現(xiàn)在做海外市場(chǎng)的時(shí)候,要把居民側(cè)作為重點(diǎn),把這些經(jīng)驗(yàn)好好積累來(lái)應(yīng)對(duì)中國(guó)居民側(cè)電價(jià)放開以后帶來(lái)的很大機(jī)會(huì)。中國(guó)居民的電量是中國(guó)增長(zhǎng)最快的細(xì)分領(lǐng)域,也符合消費(fèi)升級(jí)的大方向,所以居民側(cè)我覺得也是大家2-3年以后要提前布局的重點(diǎn),先從國(guó)內(nèi)到海外的。最后是形成統(tǒng)一與分布自治的市場(chǎng)格局。
四川能源互聯(lián)網(wǎng),從整個(gè)技術(shù)咨詢、科技項(xiàng)目、系統(tǒng)開發(fā)和儲(chǔ)能應(yīng)用方面開展了很多的工作,這也是今天借這個(gè)平臺(tái),希望大家有相關(guān)的合作也可以和我們聯(lián)系。清華四川院除了我在創(chuàng)新業(yè)務(wù)發(fā)展部,更多是戰(zhàn)略的咨詢,有很多具體的產(chǎn)業(yè)部門和孵化了很多企業(yè),在具體的技術(shù)上,在事實(shí)的項(xiàng)目方案上都有我們的特長(zhǎng)。會(huì)后感興趣的話,多和我們合作。謝謝大家!
(本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄音整理,未經(jīng)本人審核)