10月13日,2021國(guó)家能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在山東淄博會(huì)展中心正式拉開序幕。本屆大會(huì)以“聚力雙碳目標(biāo) ,清潔能源互聯(lián)創(chuàng)新”為主題。旨在積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,圍繞能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型、新能源高質(zhì)量發(fā)展、新型電力系統(tǒng)建設(shè)、氫能/儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)/示范落地/推廣應(yīng)用等展開研討、交流與成功經(jīng)驗(yàn)分享,為匯聚更多相關(guān)企事業(yè)單位加快新型電力系統(tǒng)建設(shè)、推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用、積極參與“雙碳”目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)行動(dòng)計(jì)劃等指引方向。
北京海博思創(chuàng)科技股份有限公司董事長(zhǎng)張劍輝出席會(huì)議并發(fā)表題為《“雙碳”目標(biāo)下新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展》的主題報(bào)告。他表示,儲(chǔ)能可用于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用的各個(gè)環(huán)節(jié),在時(shí)間和空間上改變了電力的生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)方式,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)支撐。
以下為發(fā)言全文:
張劍輝:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓,大家中午好,感謝大會(huì)的邀請(qǐng),我是在儲(chǔ)能行業(yè)從業(yè)超過10年的“儲(chǔ)能老兵”,所以也想從產(chǎn)業(yè)的角度講一講“雙碳”目標(biāo)對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。主要分為三部分,一是儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀;二是儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)研判;三是對(duì)于儲(chǔ)能項(xiàng)目的商業(yè)化推廣建議。
儲(chǔ)能的重要意義毋庸置疑,前幾位嘉賓或多或少都提到了儲(chǔ)能,我想強(qiáng)調(diào)三點(diǎn),第一、儲(chǔ)能可用于電力系統(tǒng)發(fā)輸配用的各個(gè)環(huán)節(jié)。第二他是時(shí)間和空間上改變了電力的生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)的不同方式。第三、他是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)支撐。
從儲(chǔ)能的技術(shù)分類上來講,包含電化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氫。我想強(qiáng)調(diào)的是每一種儲(chǔ)能技術(shù)都有自己的優(yōu)缺點(diǎn),一個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)是不是可以持久,主要考慮兩個(gè)關(guān)鍵因素:第一、缺點(diǎn)是不是可以通過技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?;軌蚩焖俚慕鉀Q。第二、優(yōu)點(diǎn)能不能被其他儲(chǔ)能技術(shù)以更低成本來替代。
從這兩點(diǎn)來考慮,目前來看比較廣泛應(yīng)用的是抽水蓄能,因?yàn)閺亩入姵杀旧蟻碇v,它是所有儲(chǔ)能技術(shù)里面成本最低的。
電化學(xué)儲(chǔ)能為什么受所有人關(guān)注,或者說新型儲(chǔ)能以電化學(xué)儲(chǔ)能為主,主要還是因?yàn)槟壳暗娜秉c(diǎn),因?yàn)槌杀颈容^高,安全性可以通過技術(shù)的進(jìn)步,能夠快速來解決。
從電化學(xué)角度來講,鋰離子電池的項(xiàng)目,包括成本在快速的下降,是所有電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)里面應(yīng)用最多的,研發(fā)的熱點(diǎn)在往固態(tài)電池,主要解決鋰離子電池安全性的問題。
從整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模來看,2020年,全球累積投運(yùn)的儲(chǔ)能大概190個(gè)GW,這里抽水蓄能是占絕大多數(shù),在世界范圍抽水蓄能占比90%,在中國(guó)將近89%左右。
去年新增電化學(xué)儲(chǔ)能容量3.2GW,從技術(shù)路線上來講,還是以磷酸鐵鋰為主,這是整個(gè)過去十年相當(dāng)于儲(chǔ)能整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況。應(yīng)該說從2017年,電化學(xué)儲(chǔ)能就是快速增長(zhǎng),2018到2019有一個(gè)短暫的下坡,主要因?yàn)殡娀瘜W(xué)儲(chǔ)能設(shè)施不能進(jìn)入到輸配電價(jià)的核算當(dāng)中,所以影響了電網(wǎng)投資儲(chǔ)能的積極性。
從2020年開始,很多地區(qū)新能源要求強(qiáng)制配額一定比例的儲(chǔ)能,所以激發(fā)了儲(chǔ)能的裝機(jī)容量。從今年2021年,我們行業(yè)預(yù)測(cè)大概是去年2倍左右,跟2019到2020的增長(zhǎng)趨勢(shì)應(yīng)該是保持一致的。
從儲(chǔ)能政策的角度來講,在2017年以前,還在不同的探索時(shí)期,出臺(tái)了一系列關(guān)于調(diào)頻輔助服務(wù)的儲(chǔ)能政策,2017到2019更多的是一個(gè)成長(zhǎng)期,應(yīng)該說真正儲(chǔ)能快速發(fā)展是從去年9月習(xí)總書記提出“雙碳”目標(biāo)之后,從今年5月份陸陸續(xù)續(xù)一系列支持政策,從發(fā)改委和能源局出臺(tái),最重要的加快推動(dòng)發(fā)展新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見,應(yīng)該說給儲(chǔ)能明確了身份地位,同時(shí)也有相關(guān)的政策支持。
從整個(gè)儲(chǔ)能的發(fā)展角度全面放開,而且最重要的在指導(dǎo)意見里面,給電化學(xué)儲(chǔ)能明確了市場(chǎng)化交易身份。另外,對(duì)儲(chǔ)能影響比較大的就是兩個(gè)一體化,源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)一體化,很多大型的新能源基地配置大比例的儲(chǔ)能的系統(tǒng),這個(gè)對(duì)于儲(chǔ)能裝機(jī)容量的快速提升也提到了促進(jìn)的作用。
這個(gè)表大家可以看到基本上全國(guó)各地,除了江浙、東北,其他的各地都是要求在新能源接入的時(shí)候要有一定比例的儲(chǔ)能配置,少的在10%,現(xiàn)在很多競(jìng)爭(zhēng)性上網(wǎng)區(qū)域,儲(chǔ)能配比基本上有的將近30%-40%,儲(chǔ)能充放電時(shí)間基本上2小時(shí)到3小時(shí),所以這樣的強(qiáng)制配額的政策,客觀上催生了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。當(dāng)然這里有一定的弊端。
下面介紹一下關(guān)于儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)研判。
首先從技術(shù)的角度來講,分為短時(shí)儲(chǔ)能,中短時(shí)間和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,從戰(zhàn)略意義上來講,我認(rèn)為儲(chǔ)能目前沒有很好的解決長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能從英美國(guó)家來講,他們也作為戰(zhàn)略性的技術(shù)在持續(xù)性的投資和發(fā)展。
從下一代的鋰離子電池大概在一萬次的循環(huán),壽命希望大于20年,系統(tǒng)成本小于每瓦時(shí)一塊錢,度電循環(huán)成本小于一毛錢,本質(zhì)安全,這也是“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃提出的關(guān)于鋰離子電池的發(fā)展技術(shù)目標(biāo)。
從發(fā)展和應(yīng)用趨勢(shì)上來講,應(yīng)該向大規(guī)模應(yīng)用去探索,從最早期10兆瓦、20兆瓦,到現(xiàn)在示范項(xiàng)目百兆瓦,下一個(gè)發(fā)展目標(biāo)往GW的方向發(fā)展。剛才周院士在他的報(bào)告當(dāng)中也提到了GW級(jí)的系統(tǒng)集成技術(shù)是我們需要攻克的下一個(gè)關(guān)于儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展的重要技術(shù)。
另外,從儲(chǔ)能應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì),應(yīng)該說從電源側(cè)到電網(wǎng)側(cè)到用戶側(cè)都有不同應(yīng)用領(lǐng)域。
電源側(cè)分為幾種類型,一是新能源強(qiáng)配,像剛才說的10%-20%,三小時(shí)或者四小時(shí)的配置。二是傳統(tǒng)的火電機(jī)組,結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)增加調(diào)頻響應(yīng)性能。
第二電網(wǎng)側(cè)建立獨(dú)立的儲(chǔ)能電站。一種類型結(jié)合變電站設(shè)施,在變電站內(nèi)或者變電站周邊建設(shè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站。還有一個(gè)新型的商業(yè)模式,幾個(gè)不同新能源廠站共享儲(chǔ)能電站,這樣可以提升儲(chǔ)能電站應(yīng)用效率。
再者是用戶側(cè)儲(chǔ)能,昨天發(fā)改委將工商業(yè)目錄電價(jià)已經(jīng)取消,進(jìn)一步把工商業(yè)電價(jià)直接納入到市場(chǎng)化的交易,這會(huì)對(duì)用戶側(cè)的儲(chǔ)能起到一個(gè)極大促進(jìn)作用。
這是對(duì)未來五年“十四五”儲(chǔ)能發(fā)展的預(yù)測(cè),從發(fā)改委的文件上,預(yù)測(cè)到2025年,裝機(jī)大概在3500萬千瓦,目前裝機(jī)量到去年年底是300萬千瓦,所以按照發(fā)改委的預(yù)期,在未來的五年市場(chǎng)是十倍的增長(zhǎng),但行業(yè)內(nèi)估計(jì)比較樂觀,可能會(huì)在6000萬,甚至到1個(gè)億左右,是現(xiàn)在市場(chǎng)容量將近20倍到30倍,所以實(shí)際上新型儲(chǔ)能的發(fā)展未來可期。
關(guān)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,一定是跟商業(yè)化推廣息息相關(guān)。在“雙碳”目標(biāo)下和剛才大的政策激勵(lì)下,對(duì)于儲(chǔ)能項(xiàng)目開發(fā)和商業(yè)化有什么樣的建議?
第一、我們覺得還是大頭在新能源的接入,促進(jìn)可再生能源的消納,所以一定要優(yōu)先推動(dòng)電源側(cè)或者電網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能應(yīng)用,這種大規(guī)模的配置受電網(wǎng)的調(diào)度,是主要的增量發(fā)展方向。
一是現(xiàn)在考慮到市場(chǎng)化的交易,即使是強(qiáng)配,新能源怎么和儲(chǔ)能一起聯(lián)合參與電力市場(chǎng)的交易,能夠減少考核,促進(jìn)新能源消納,是一個(gè)方向。
二是建設(shè)獨(dú)立的共享儲(chǔ)能電站,一方面可以為周邊新能源消納進(jìn)行服務(wù),另外一方面接受電網(wǎng)的調(diào)度,給電網(wǎng)提供調(diào)峰或調(diào)頻的服務(wù)。
第三在調(diào)頻資源比較緊缺的區(qū)域,結(jié)合火電機(jī)組的靈活性改造,開展火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻的項(xiàng)目,這是關(guān)于電網(wǎng)側(cè)和電源側(cè)儲(chǔ)能的應(yīng)用。
第二是在用戶側(cè)的儲(chǔ)能應(yīng)用,結(jié)合儲(chǔ)能和中國(guó)智慧能源的服務(wù),尤其是分布式光伏和儲(chǔ)能相結(jié)合,這樣促進(jìn)分布式光伏就地消納。另外,注重?cái)?shù)字技術(shù)和儲(chǔ)能領(lǐng)域的跨界融合,實(shí)際上發(fā)揮現(xiàn)有的一些移動(dòng)車輛能量存儲(chǔ)資源。
第三,剛才有一些嘉賓也提到關(guān)于虛擬電廠,結(jié)合分布式的能源產(chǎn)生,包括一些可控的負(fù)荷,再加上儲(chǔ)能,一起聯(lián)合形成一個(gè)虛擬電廠。
這里有幾個(gè)重點(diǎn)的方向也是我們目前在探索的。
第一、新能源的配套,“兩個(gè)一體化”配套儲(chǔ)能項(xiàng)目,我們認(rèn)為未來60%到70%儲(chǔ)能市場(chǎng)還是源于新能源的消納市場(chǎng)。
第二、在滿足經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上,在新能源配置比較多的地方,建設(shè)共享的儲(chǔ)能電站,為周邊新能源消納服務(wù),同時(shí)接受電網(wǎng)的調(diào)度,參與電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)。
第三、給系統(tǒng)提供調(diào)頻或者給系統(tǒng)提供一些靈活性的措施。
第四、在用戶側(cè)的儲(chǔ)能,像5G的基站也好,現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)中心為了降低能耗的指標(biāo),把綠電和儲(chǔ)能相結(jié)合,直接給數(shù)據(jù)中心供綠電。
最后,虛擬電廠這樣的服務(wù)。
所以我認(rèn)為這五個(gè)方向是在“十四五”期間儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)會(huì)布局的商業(yè)化的方向。
剛才講到儲(chǔ)能新能源的強(qiáng)配,實(shí)際上這里面臨很多問題,因?yàn)樗械倪@些儲(chǔ)能設(shè)施都是在新能源廠站的表儀里面,實(shí)際上調(diào)度很難去調(diào)用,儲(chǔ)能只能為單一的廠站服務(wù),利用效率非常低,所以在這里推出不要單獨(dú)的在每一個(gè)新能源設(shè)施廠站內(nèi)建立儲(chǔ)能系統(tǒng),而是建立獨(dú)立共享的儲(chǔ)能電站,為周邊的新能源廠站服務(wù)。
第一、可以促進(jìn)新能源的消納。第二、提高新能源發(fā)電預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度,這樣進(jìn)入電力市場(chǎng)交易后,減少考核。第三、因?yàn)楸旧砜梢詤⑴c電網(wǎng)輔助服務(wù),可以提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性。第四、進(jìn)一步優(yōu)化電網(wǎng)的潮流,優(yōu)化電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。
這里有幾種盈利模式,剛才說的棄電增發(fā),電站考核的降低,一次調(diào)頻或者二次調(diào)頻的服務(wù),包括租賃、容量也可以獲益,所以這樣避免單一來源的獲益模式,增加他的儲(chǔ)能電站的收益模型。
再有一個(gè)剛才介紹跟火電機(jī)組一起來提供聯(lián)合調(diào)頻的服務(wù),可以提升機(jī)組的調(diào)頻響應(yīng)的性能。直接收益就是直接從輔助服務(wù)當(dāng)中獲益,間接收益減少機(jī)組的損耗,延長(zhǎng)機(jī)組設(shè)備的壽命。
最后是用戶側(cè),可以利用峰谷電價(jià)差,取消目錄電價(jià)之后,對(duì)用戶側(cè)的儲(chǔ)能參與市場(chǎng)化的交易應(yīng)該是一個(gè)極大的促進(jìn)作用。
我的匯報(bào)就這些,謝謝大家。
(本文根據(jù)會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言嘉賓的速記整理而成,未經(jīng)本人審核。)