中國儲能網(wǎng)訊：9月7—9日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合232余家機構(gòu)共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國科學院電工研究所儲能技術(shù)組和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會以"共創(chuàng)儲能新價值，共建市場新格局"為主題，聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，3317位嘉賓參加了本屆大會，其中154家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會組委會邀請中國電力科學研究院電力自動化所電力市場技術(shù)研究室副主任、教授級高工鄭亞先做《促進儲能參與的電力市場機制探索》主題報告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容：
鄭亞先：很榮幸在這里跟大家一起分享一下關(guān)于儲能參與電力市場的探索。兩年前儲能大會我也兩講過一次，那會兒儲能無論是從發(fā)展還是從熱度來講，跟現(xiàn)在相比還是要弱了很多，特別是從今年開始儲能整個熱度確實跟之前完全不同了，跟剛才文老師講到新型電力系統(tǒng)的建設關(guān)系是非常大的。
一、市場對儲能的需求
市場對儲能的需求推動了儲能的發(fā)展，新型電力系統(tǒng)的建設，有一個統(tǒng)計數(shù)據(jù)是2030年到2060年，風光發(fā)電量，沒說功率，發(fā)電量分別到42.7%和64.4%，這兩個數(shù)據(jù)也是比較官方統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。
在這樣一個高比例新能源的特點下，大家知道新能源的波動性、間歇性的特點，這么高比例的新能源裝機，整個電力系統(tǒng)平衡的難度確實比之前要大了非常多，現(xiàn)在業(yè)界都在探討，在這個背景下，新能源要保消納，左下角紅色、黃色的尖峰，新能源發(fā)電的尖峰要保消納，同時也要保供電?，F(xiàn)在整個負荷的水平，在夏季高峰，今年出現(xiàn)的缺電，這些場景也在頻繁發(fā)生。保供電的時候，往往是負荷高峰的時候，很多時候新能源反而頂不上。在這種場景下，保消納、保供電雙重挑戰(zhàn)，對于資源的需求和調(diào)節(jié)的需求是非常高的。通過電力市場建立的價格信號，來激勵各類主體主動參與，是破局的關(guān)鍵。
電力市場可以看右下角的圖，現(xiàn)在建立的市場有全國性的省間的統(tǒng)一市場，也有各個省的市場。省間市場的行情大家也聽說過，在一次能源整體價格都在抬升，各個省電力供應持續(xù)偏緊的背景下，從省間市場買電也是很難的。今年華東出現(xiàn)的10塊錢買一度電，上海還搶不到，當然跟跨區(qū)跨省輸電費也有關(guān)系，因為它處在末端，市場限價，競爭不過江蘇。這種情況下從省間市場交易購電，同時面臨價格性風險和供應性風險，很難說通過省間就能完全保障。因為我們國家以省為平衡實體的格局在這里。通過在省內(nèi)挖掘，把省內(nèi)的資源潛力充分調(diào)動出來，是新型電力系統(tǒng)需求下能夠?qū)崿F(xiàn)破局關(guān)鍵點中的關(guān)鍵點。
從省內(nèi)資源來看，以前對于這些資源的需求，只是保障它的充裕性，就是我的容量保障夠用。剛才說的新能源這么高比例的波動性之后，還需要靈活性，也就是說現(xiàn)在對資源的需求是靈活性和供電充裕性是要兼具的。這個時候?qū)τ谝詢δ転榇淼倪€有很多，包括做的靈活性的改造，一些電氫等等，一些可調(diào)度負荷，這些都是可以提供靈活性調(diào)節(jié)需求能力的，這些都應該給它更好的市場價格機制，激勵它做出相應的貢獻。
這些主體的貢獻，或者說能起到的作用和價值是分三類的，無論是發(fā)電側(cè)儲能還是電網(wǎng)側(cè)儲能還是用戶側(cè)儲能，一類就是能夠提供峰谷調(diào)節(jié)，因為負荷本身也是有峰谷的。我們希望這種價值能夠在電能量市場里面給它一個充分的回報，這也是各個省現(xiàn)在建立的日前電能市場，在這里面給它峰谷調(diào)節(jié)的回報。另外，它還能夠提供一些，比如說備用能力的相關(guān)價值，這些應該是通過輔助服務市場給它充分的價值回報。除此之外，剛才說到的除了調(diào)節(jié)需求，還有一個是充裕性的需求，是容量的能力，也就是說這個能量充裕性的能力，儲能也一定程度能夠提供，雖然量不大，但是聚沙成塔，那么多儲能，也有這方面的價值。這一塊從市場角度來看能夠切分出更好的商品，比如容量市場給它以容量支撐價格的回報。有三個市場來給它回報，它的整個價格信號會更加清晰。當然因為國內(nèi)現(xiàn)狀跟國情的特點，也不一定三個特點都同期都建立起來了，可能是逐步建立，比如容量的回報，沒有容量市場，現(xiàn)在通過容量補償?shù)姆绞较然厥?，只是容量補償?shù)姆椒ù_定就比較困難，通過一些測算的方式，不是通過交易和供需確定的。
為了激勵這些儲能主體發(fā)展投資，國家也出了非常多的文件，從出文件的密集度來看，2021年到2022年，沒有多久的時間，文件是頻繁往外發(fā)，這也體現(xiàn)了國家對儲能相關(guān)的靈活性調(diào)節(jié)資源的需求，推動了儲能要快速地建設和投資。但是想讓它長期健康發(fā)展，還是需要更好的市場機制，市場是給供需雙方一個自主選擇的機會，有價格信號，自然會有相應的主體投資，相應的靈活性調(diào)節(jié)資源。
二、電化學儲能的技術(shù)經(jīng)濟特性
我們期待建一個更加合理的市場，其實現(xiàn)在已經(jīng)有，比如省里面的現(xiàn)貨市場在運行了，為什么還要談這個事？我們現(xiàn)在的市場設計，更多的視角還是從傳統(tǒng)的煤電或者是火電的視角來考慮的，實際上對于這種新型的靈活性調(diào)節(jié)資源的特征特性考慮得不是非常充分。
比如以電化學儲能為例，實際上它自己有一些特有的特性，比如說荷電狀態(tài)，不會像火電一樣想發(fā)多少就發(fā)多少，有煤就可以持續(xù)運行。儲能是電池用完了，放完了，就不可能再發(fā)出電力了，這樣的約束，就是能量有限性。可充可放、雙向調(diào)節(jié)這個就不用多說了。另外，還有充放深度和充放倍率的問題，這兩個實際上是可以安排不同的充放深度。但是30-80%是它相對經(jīng)濟的區(qū)間，你讓它低于30%，對它的壽命損耗是有比較大的影響的，通過市場的觀點來看，對它的成本是比較大的提升，這些特性都要考慮進來。
除了運行特性，對于成本特性，是市場設計的一個最基礎的東西。這里舉了幾個例子，這個數(shù)據(jù)也是我們同事搜集來的，不一定非常準確，我只是舉個例子放在這里。各位如果做靈活性調(diào)配資源或者是做儲能的主體可能更清楚、更熟悉。這個例子是像鋰電池的里程成本，也評估了一下這些成本參與調(diào)頻市場，還是有一定競爭力的，就算跟煤電相比。左邊的度電成本，意味著參與電能量市場，對于電能量市場的峰谷價差有比較高的要求，否則成本收益還是有影響的。
另外從成本來看，左邊的圖是儲能隨著充放深度的增加，成本是非線性增長的，這個成本說的是損耗，對電池壽命的損耗折算成成本，這也要求我們在電能市場、調(diào)頻市場設計的時候要對它進行考慮。因為它的經(jīng)濟區(qū)間是30-80%的深度，我在電能市場設計的時候，安排它充放電的時候，就不能讓它一直放電，電放到30%就要考慮轉(zhuǎn)換它的狀態(tài)了。另外，你在調(diào)頻市場安排的時候，如果說這個儲能主體是已經(jīng)電能狀態(tài)處于30%的區(qū)間，調(diào)頻指令可能就得給他一個向上的指令，不讓他更多地增加功率，而是讓它轉(zhuǎn)到充電的功率。這些在調(diào)頻設計里面就得要有考慮，包括AGC的改造，火電的AGC是按照它的邏輯來的。這是我們市場設計要考慮的。還有放電倍率的問題，你提供的功率，也是隨著放電倍率增大非線性增長，這個對于參與調(diào)頻市場也是比較重要的參數(shù)，理論上講它在一個比較低的功率水平上，來上下調(diào)節(jié)，提供一個比較小的調(diào)節(jié)量參與調(diào)頻市場，是比較經(jīng)濟、比較有競爭力的。這些都是儲能特有的運行特性跟成本特性。
我們把儲能的靜態(tài)成本加上充電成本和轉(zhuǎn)化損耗，充電成本是你充電的時候，還是需要從電網(wǎng)里面充進去，這個價格是要付的，這是它的成本。另外是剛才說的損耗，剛才有兩個東西影響它的損耗，這樣疊加起來才是真正的成本。我這個時候從市場里面回收來的收入要覆蓋這個東西，市場設計的時候要考慮這些東西。
三、儲能參與市場經(jīng)驗
做完這些綜合考慮以后，在市場設計里面應該有更加完善的考慮。從參與經(jīng)驗來看，我們也看了國內(nèi)外目前的現(xiàn)狀，從美國PGM，加州、英國、澳大利亞，基本上都是電能和備用市場都提供了一些回報渠道，并且大部分在容量市場也提供了相應的回報。所以從商品品種的切分來看儲能商業(yè)回報有多個渠道。
從國內(nèi)來看，現(xiàn)在山東是儲能這塊走得比較快的，電能量市場里面峰谷價差也相對比較大，調(diào)頻市場收益回報據(jù)說也還不錯。但是電能量市場里面也是以儲能自己申報一個固定的曲線參與市場，后面也會提到。比如浙江可能也是初步考慮跟山東類似的方案。另外，調(diào)頻跟調(diào)峰市場一部分要回收相應的輔助服務的回報，容量市場國內(nèi)都還是沒有的。
從這個角度來看，如果說僅僅是按照現(xiàn)狀來走，儲能比以前收益回報已經(jīng)進展了很多，但是它依然面臨比較多的問題和困境。一個是它作為市場主體的參與準入門檻，這塊還有待放開。第二塊是它整體來看度電成本偏高，浙江之前一直說想把儲能放進來，但是浙江電力現(xiàn)貨市場運行的峰谷價較低，僅從電能市場難以獲得足額回報，最多是從調(diào)頻市場獲得相應的調(diào)頻回報。這也是面臨的問題。另外，真的往前走，電能和調(diào)頻備用的市場，涉及發(fā)電能力的耦合，整個市場協(xié)調(diào)運作也是比較困難的。
四，儲能獨立參與市場的機制建議
我們提了幾個建議，第一是應該建立電能、輔助服務和容量的分類回報體系，雖然說可以分步建設，但是從長期規(guī)劃目標來看，這個市場還是應該分品種、分類型，給不同的主體在不同市場里面提供與貢獻價值相匹配的足額回報，這樣簡單清晰，也容易衡量。
首先是電能市場，剛才提到電能市場都是自計劃的方式參與，儲能提交計劃處理曲線，這種方式不是不行，也可以。但是里面有一個問題，剛才說的30-80%的問題，主體只能自己安排曲線。另外是它的主體對自己考慮第二天峰谷時段和峰谷價差的事，你的曲線能不能安排得跟真的峰谷完全一樣。另外是靈活調(diào)節(jié)資源的需求跟他申報曲線不一定完全貼合起來，整個效率和對儲能的利用，還是相對比較弱的。可以考慮把它弄成儲能申報自己的價差，充放價差達到一定程度，才中標，這個時候?qū)τ趦δ艿膬?yōu)化是由市場運營機構(gòu)基于它跟發(fā)電和其他的負荷一起來優(yōu)化，安排儲能的荷電狀態(tài)。這個時候應該是對儲能的利用更好，同時也能更好充分地體現(xiàn)這些儲能主體實際的需求。
第二個是調(diào)頻市場，浙江和山東等地都建有調(diào)頻市場，比如浙江參與調(diào)頻市場的有煤電、燃氣，有了調(diào)頻市場之后，這些主體的調(diào)節(jié)能力明顯有變化，早些都調(diào)得很慢，運行后很多主體調(diào)節(jié)性能明顯提升，因為和收入掛鉤了。但是目前，這里面調(diào)頻市場還是各類資源都在一塊的，儲能進來之后，它的調(diào)節(jié)性能與煤電相比要高很多，如果都混到一起，對于體現(xiàn)調(diào)節(jié)能力更好的主體更加充足的回報這一激勵力度，其實還是不夠充足的。比如PJM等地有兩種調(diào)節(jié)信號，實際上是給調(diào)節(jié)能力差異較大的主體以分類回報。
這里面是我剛才提到的調(diào)頻的控制策略，是要有一個考慮的，充分考慮荷電狀態(tài)，充分考慮調(diào)節(jié)深度到什么位置了。對于儲能，實際上有兩種方式，一種是可以讓他在不提供基礎能量的情況下，就參加調(diào)頻，上下波動。還有就是既參加電能，也參加調(diào)頻，以他電能市場的功率為基準來做調(diào)頻，整個充電深度到30%左右的時候，調(diào)頻指令往上走，到80%的時候再往回來，這種方式對儲能的利用更加經(jīng)濟，對儲能的回報也更為充分。
從備用市場來看，整個備用這塊的收益回報，因為儲能有一個最大的充放功率，我們說經(jīng)濟功率是80%，但是實際上你要真正讓他用百分之百，這中間是有一定空間的，可以考慮把這塊的想作為備用參與市場，來獲得相應的備用市場回報。作為個體來講，備用量確實小，可以聚合之后一起來提供，這其實也是一塊量，雖然回報的價格和收益不會那么高，但確實也是一塊收入。
最后一個是容量市場，容量市場這塊，因為儲能是能量有限性，放電放一段時間之后就沒了，所以這里面給它算多少的能夠提供容量，是有一個考量的，不像火電機組，有裝機600MW就是600MW，除非你發(fā)生了停運等等。對儲能有幾種方式，我要考慮必須滿足充放電時間，如果不滿足的情況下打折，還有根據(jù)最長充放電時間進行折算，最后一種就是增加1MW儲能，能夠給整個系統(tǒng)帶來尖峰負荷多供應的量，最后一種對儲能來講是相對寬松一點的，更多考慮一些峰值了。
這些模式還有待進一步探討。容量市場建立之后，從PJM來看，對于常規(guī)的火電機組，容量市場收益回報占比達到20%左右了，這塊也是比較大的收入。
前面我提到的這些，都是市場設計應該考慮的更加完善的，實際上對于改造之后對于整個市場的技術(shù)支撐能力要求應更高了，這也是各個地方?jīng)]有往前推，包括政策和技術(shù)都要配套。一個是把充放電特性、報價特性都放進去之后，整個優(yōu)化、安排、經(jīng)濟調(diào)度，它的技術(shù)支撐能力要求更高了。另外就是儲能的報價完全放開之后，它的儲能成本核定還比較困難，市場的識別，也就是操縱市場的行為也還是存在。所以這一塊對于支撐能力也提出了更高的要求。
所以總的來看，還是應該建立一個更加健全的市場體系，并且配套更加完善的技術(shù)支撐體系，來給儲能充裕的回報，給新型電力系統(tǒng)的建設和發(fā)展提供足夠的支撐。
我的介紹到此。謝謝！
主持人：謝謝鄭主任。
關(guān)于儲能參與輔助服務市場，特別是調(diào)頻市場，一般有兩個量，容量價格和里程價格，現(xiàn)在這兩個價格，我選擇的時候應該怎么選？容量價是從低到高來選還是按照里程來選？或者是兩個組合起來選？
鄭亞先：實際上現(xiàn)在兩個價都報，在真正做安排的時候，是變成了綜合的價格，然后做排序。
主持人：這兩個之間的權(quán)重怎么定？哪個占多大的比例？
鄭亞先：比例是這樣，因為它的容量就是直接能夠提供出來的區(qū)間，你預留出來的幅度。里程就是把它疊加上去，兩個合成一下，然后折一個系數(shù)，作為一個總的量來做優(yōu)化。這只是決定于給它預留多少時間，定價還是先定其中一個價，另外一個價是在總的價格基礎上給它扣掉，分出來一個價格。
主持人：定價是沒問題的，是一開始選擇誰來提供，這是一個問題。
鄭亞先：這個東西確實是，正常是按照容量里程比來折算的，浙江原來剛開始做的時候做了很多的比例，包括系數(shù)是多少，這個確實有很多探索跟嘗試。包括如果有調(diào)節(jié)能力特別快的，在很短時間頻繁調(diào)節(jié)，提供了很多的里程，和調(diào)節(jié)能力比較慢的，是否需要區(qū)分兩類，要不然影響歸一化效果。
主持人：謝謝鄭主任。
