近年來,我國高度重視儲能技術與產業發展,先後出台一係列政策措施。截至目前,全國已有近30個省份出台了“十四五”新型儲能規劃或新能源配置儲能文件,大力發展“新能源﹢儲能”。但新能源配儲能存在利用率不高、成本難以消化、分散方式難發揮有效作用、配置的合理性及規模缺乏科學論證等問題。
為促進新型儲能產業高質量發展,中電聯組織完成了“新能源配儲能運行情況調研”報告,提出了相關措施建議,為政府製定政策和電力企業規劃發展提供參考。
一、新能源配儲能的調研情況
截至2021年底,全國儲能裝機規模達到4266萬千瓦,其中新型儲能裝機626.8萬千瓦,同比增長56.4%;新型儲能中90%為電化學儲能。截至2021年底,電源側、用戶側、電網側儲能裝機占比分別為49.7%、27.4%和22.9%,電源側儲能接近裝機的一半。各省規劃的新型儲能發展目標合計超過6000萬千瓦,是國家能源局《關於加快推動新型儲能發展的指導意見》文件中提出的2025年達到3000萬千瓦目標的兩倍。其中,電源側配儲能是各個省份重點支持方向,近期逐步加大了獨立儲能發展要求。
為充分了解儲能設施的運行情況,中電聯對電網公司、發電集團等單位所屬的新型儲能進行了專項調研。本次共調研電化學儲能項目208個,合計容量215萬千瓦,占全國電化學儲能裝機的近40%。其中,調研新能源配儲能裝機105萬千瓦,占全國新能源配儲裝機的三分之二,具有代表性。調研結果表明:
從不同應用場景儲能項目配置時長看,調研機組儲能平均時長為2小時,新能源儲能配置時長為1.6小時,火電廠配儲能為0.6小時,電網儲能為2.3小時、用戶儲能為5.3小時,基本反映了各應用場景的技術需求和特性。
從各區域儲能應用場景分布看,華北、西北區域以新能源配儲能為主,華東區域新能源配儲能、電網側儲能與用戶側儲能應用分布較為均衡,南方區域以火電廠配儲能為主。
從儲能運行策略看,新能源配儲至多棄電期間一天一充一放運行,個別項目存在僅部分儲能單元被調用、甚至基本不調用的情況。
從儲能等效利用係數看,調研電化學儲能項目平均等效利用係數為12.2%,新能源配儲係數僅為6.1%,火電廠配儲能為15.3%,電網儲能為14.8%,用戶儲能為28.3%。相對而言,華北、西北區域的新能源配儲等效利用係數高於其他區域。
從儲能項目造價和商業模式看,儲能項目造價大多在1500~3000元/千瓦時之間,項目間由於邊界條件不同造價差異較大。新能源配置儲能具有平抑新能源輸出功率波動、提升新能源消納量、降低發電計劃偏差、提升電網安全運行穩定性、緩解輸電阻塞等作用,在能量市場、輔助服務市場、容量市場中具有多元價值,商業模式不盡相同、地區差異性較大。但從實際情況看,大部分儲能項目的盈利水平不高。
二、新能源配儲能存在的主要問題
一是新能源配儲能利用率低。新能源配儲能調用頻次、等效利用係數、利用率低於火電廠配儲能、電網儲能和用戶儲能。
二是新能源配儲能規模、型式沒有進行科學論證。新型儲能種類繁多、功用不一、技術成熟度和經濟性差異大。多地采取“一刀切”式的配置標準,部分地區將配儲能作為新能源建設的前置條件。風電配儲和光伏配儲對於儲能的利用、棄風棄光的解決具有明顯差異性,同質化的配置儲能要求缺乏科學性。分散的配置方式無法體現規模效益,普遍存在運營成本高、效率低等問題,難以充分發揮儲能作用。
三是新型儲能成本較高,缺乏疏導渠道。新型儲能成本高於火電靈活性改造、抽水蓄能等技術。當前新能源配儲能的投資成本主要由新能源企業內部消化,疊加鋰離子電池成本上漲,給新能源企業帶來了較大的經營壓力。
四是新型儲能商業模式、電價機製有待進一步完善。新能源配儲能收益主要來源於電能量轉換與輔助服務,儲能的諸多市場和價格規則仍有待落地;儲能商業模式不穩定,回報機製不清晰,政策變動對收益影響較大。比如近期山東儲能的容量補償標準大幅下降,企業收益受到較大影響,不利於投資決策。
五是新型儲能安全管理仍需加強。國外以及國內的儲能起火事故說明,安全問題是新型儲能規模化健康穩定發展的關鍵影響因素。在高成本壓力下,部分項目選擇了性能較差、投資成本較低的儲能產品,增加了安全隱患。據統計,2022年1~8月,全國電化學儲能項目非計劃停機達到329次。電化學儲能的安全標準、管理規範有待進一步提升。
六是新型儲能運維難度大。電化學電芯數量龐大,儲能項目電池單體顆數的規模已經達到萬級甚至幾十萬級,維護難度極大;儲能電站運維涉及到電氣、化學、控製等多專業,當前運維粗放,運檢維修人員專業性有待提升。
三、有關建議
一是優化儲能配置和調運方式,提升儲能利用水平。因地製宜配置儲能規模和型式。結合當地新能源消納、資源特性、網架結構、負荷特性、電網安全、電源結構等因素,具體分析各地係統調頻、調峰需求,綜合煤電靈活性改造、抽水蓄能建設、電網調節能力提升等實際情況,合理確定新能源配置儲能的規模和型式,避免資源浪費。逐步擴大獨立儲能/共享儲能比例。統籌區域內新能源項目、電網安全運行要求,集中建設獨立或共享儲能電站,新能源大基地項目、新能源分布式項目配置儲能均宜集中建設儲能電站,新能源項目共享儲能容量、分攤儲能費用。健全儲能設施運行機製。建立“統一調度、共享使用”的協調運行機製,優化儲能電站並網運行控製策略,提高儲能利用效率。
二是加大科技創新與運維管理,提升儲能安全水平。加大技術創新。改進儲能電芯安全控製技術及安全結構,完善儲能電站並網運行控製策略,提升本質安全水平;加強安全預防智能化建設,搭建數字化儲能電站數據處理與運維平台,減少操控失誤帶來的安全問題。優化安全管理體係。強化電化學儲能消防管理,製定儲能電站消防審核驗收、備案程序;建立電池選型和檢測體係,新投運儲能項目須開展電池單體、電池模塊及電池管理係統到貨抽檢及儲能電站並網檢測,檢測不符合要求的不予並網;在運儲能項目應開展在線運行性能監測和評價,定期進行抽檢及監督檢查;加強運維人員安全培訓。完善技術標準體係。提升儲能標準與科技創新、管理創新的耦合力度,在儲能電站設計、設備技術要求、施工及驗收、運行維護、設備檢修、安全及風險防控等方麵,加快標準製修訂工作,實現標準引領。
三是完善市場機製,促進儲能產業發展。健全新型儲能電站參與電力市場規則。按照《關於進一步推動新型儲能參與電力市場和調度運用的通知》要求,各地方加快完善儲能電站參與電力市場相關配套政策及實施細則,保障新型儲能更好地融入電力市場;完善新型儲能參與電能量市場、輔助服務市場等機製。通過價格信號激勵市場主體自發配置儲能資源,引導社會資本參與新型儲能建設。出台新型儲能容量電價政策。理順各類靈活性電源電價機製,出台容量價格政策,盡快完善新型儲能商業模式,促進新型儲能、靈活性煤電、抽水蓄能等各類靈活性資源合理競爭。




