中國儲能網(wǎng)訊:我國新型儲能裝機容量近兩年得到快速提升,但利用率不高、投資回報低、安全事故頻發(fā)等問題逐漸顯現(xiàn),因此新型儲能的產(chǎn)業(yè)布局應(yīng)堅持效益優(yōu)先、安全為基原則,同時對儲能項目 全過程應(yīng)加強管控。
新型儲能是指除抽水蓄能外,以輸出電力為主要形式的儲能項目。在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的強力驅(qū)動下,儲能作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備,在“十四五”期間將步入規(guī)模發(fā)展的萬億賽道。電力行業(yè)基于新能源提速發(fā)展和火電提質(zhì)增效的“雙重剛需”,挺入新型儲能賽道既是形勢所迫,更是大勢所趨。
應(yīng)對變局,新型儲能高效益發(fā)展“大勢所趨”
(一)新型儲能運營機制逐步明晰
1.國家行業(yè)政策雙輪驅(qū)動
近兩年,新型儲能裝機容量得到快速提升,然而利用率不高、非獨立儲能結(jié)算難、投資回報低等問題逐漸顯現(xiàn)。2022年5月,國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)改委國家能源局《關(guān)于促進(jìn)新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展實施方案的通知》強調(diào):推動新型儲能快速發(fā)展,研究儲能成本回收機制。6月,國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》,明確新型儲能可作為獨立主體參與電力市場,鼓勵配建新型儲能與所屬電源聯(lián)合參與市場,支持用戶儲能發(fā)展,健全儲能容量補償和價格機制,多措并舉促進(jìn)儲能提升利用效率、獲取合理收益。6月13日,《南方區(qū)域新型儲能并網(wǎng)運行及輔助服務(wù)管理實施細(xì)則》正式印發(fā), 首次明確容量為5兆瓦/1小時及以上的新型儲能電站作為獨立主體參與電力市場,可通過參與一次調(diào)頻、二次調(diào)頻、無功調(diào)節(jié)和調(diào)峰輔助服務(wù)獲得補償,其中調(diào)峰補償廣東省最高為0.792元/千瓦時。由此可見,在國家行業(yè)政策的支持推動下,新型儲能作為獨立主體參與電力市場的成本疏導(dǎo)機制和商業(yè)運營模式已基本明確。
2.電力市場改革正向推動
2022年1月,國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》,提出到2025年,全國統(tǒng)一電力市場體系初步建成,有利于新能源、儲能等發(fā)展的市場交易和價格機制初步形成;到2030年,全國統(tǒng)一電力市場體系基本建成,新能源全面參與市場交易。隨著電力市場化改革的縱深推進(jìn),新能源參與電力市場比例逐步提升,加上電力現(xiàn)貨市場的逐步放開,電力市場的價差與套利空間也將進(jìn)一步加大,新型儲能的經(jīng)濟性將逐步提高?!笆奈濉逼陂g,新型儲能技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)步和市場的規(guī)模發(fā)展也將促進(jìn)新型儲能的度電成本進(jìn)一步降低。在政策支持、技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模發(fā)展的三重驅(qū)動下,新型儲能的技術(shù)優(yōu)勢將得到有效發(fā)揮,項目盈利能力將進(jìn)一步增強。
(二)新型儲能產(chǎn)業(yè)布局與時俱進(jìn)
1.路線選擇堅持效益優(yōu)先、安全為基
新型儲能技術(shù)路線多種多樣,且多種技術(shù)路線可組合搭配。其中,氫(氨)儲、儲熱、壓縮空氣和液流電池的功率規(guī)模較大、儲能時間長,與抽水蓄能一樣適用于削峰填谷、電網(wǎng)調(diào)峰;飛輪儲能、超級電容的輸出功率小、儲能時間短,適用于調(diào)頻和混合儲能;鋰離子電池等電化學(xué)儲能適應(yīng)場景較多,通用性較好。在技術(shù)路線選擇方面,應(yīng)加強區(qū)域電力市場政策和儲能商業(yè)運營模式研究,針對不同的應(yīng)用場景,結(jié)合各類技術(shù)路線的特性,以投資收益率高、安全可靠性大為原則開展技術(shù)路線的經(jīng)濟性比選:宜優(yōu)先選用抽水蓄能、磷酸鐵鋰兩項上下游產(chǎn)業(yè)成熟、具備大規(guī)模商業(yè)化推廣的儲能技術(shù)進(jìn)行技術(shù)路線的組合和比選,探索開展百兆瓦級的壓縮空氣、液流、鈉離子儲能等科技創(chuàng)新示范項目。
2.應(yīng)用場景堅持因地制宜
儲能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用場景分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)。電源側(cè)主要通過減少棄風(fēng)棄光電量獲利,商業(yè)模式僅適用棄風(fēng)棄光電量較高地區(qū),布局儲能主要是為獲取新能源指標(biāo),在關(guān)?;痣妶鲋方ㄔO(shè)新型儲能電站、進(jìn)行火儲調(diào)頻改造,也是火電提質(zhì)增效和能源轉(zhuǎn)型的有效途徑。電網(wǎng)側(cè)主要通過參與調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)和資產(chǎn)租賃獲得收益,宜在新型儲能商業(yè)運營模式明確、電力現(xiàn)貨市場放開的地區(qū)迅速搶占并網(wǎng)通道要塞,布局獨立共享儲能電站。用戶側(cè)主要通過峰谷價差套利,參與調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)和虛量電費調(diào)節(jié)等業(yè)務(wù)獲利,其投資收益將高于發(fā)電側(cè)儲能,并衍生“虛擬電廠”這一創(chuàng)造新價值的新形態(tài)能源企業(yè),因此,宜在工商業(yè)經(jīng)濟發(fā)達(dá)、峰谷價差較大的東南部地區(qū)積極布局盈利能力較強的用戶側(cè)儲能,拓展“儲能+”智慧園區(qū)綜合能源服務(wù),聚合打造虛擬電廠運營平臺,全面參與電力市場交易,提升電力資產(chǎn)靈活性和經(jīng)濟性。
能源電力行業(yè)要立足新發(fā)展階段,主動應(yīng)對能源發(fā)展的變局,以提升經(jīng)濟效益為中心,與時俱進(jìn)科學(xué)選擇技術(shù)路線,因地制宜布局新型儲能,實現(xiàn)新型儲能產(chǎn)業(yè)高效益發(fā)展是大勢所趨。
服務(wù)大局,新型儲能高安全發(fā)展勢在必行
隨著技術(shù)創(chuàng)新不斷取得突破,鋰電儲能的市場環(huán)境和商業(yè)模式已逐步發(fā)展成熟。 截至2021年底,全球新型儲能累計裝機達(dá)27.9吉瓦,其中鋰電儲能19.85吉瓦。然而,據(jù)報道,近10年來,全球至少發(fā)生34起鋰電儲能電站起火、爆炸事故,引發(fā)業(yè)界對鋰電儲能安全問題的高度關(guān)注。
(一)聚焦鋰電安全立足當(dāng)下
1.安全風(fēng)險隱患不容忽視
鋰電儲能發(fā)生安全事故的主要原因為鋰電池在電芯內(nèi)短路、過充過放、環(huán)境溫度濕度超限、撞擊等狀況下產(chǎn)生熱失控反應(yīng),瞬間釋放出大量高溫可燃?xì)庖夯旌衔?,一旦出現(xiàn)著火源即引發(fā)火災(zāi),甚至發(fā)生爆炸。據(jù)統(tǒng)計,鋰電火災(zāi)事故中,68%由電芯內(nèi)短路造成,15%由過充過放造成。北京“4.16”大紅門儲能電站爆炸事件,就是典型的電池發(fā)生內(nèi)短路故障,引發(fā)電池及電池模組熱失控擴散起火事故。
“十四五”期間,國內(nèi)新能源配套儲能設(shè)施、獨立共享儲能電站和火儲調(diào)頻項目將逐步投運,磷酸鐵鋰儲能電站給電力企業(yè)安全帶來了新挑戰(zhàn),鋰電的安全運營問題需要引起足夠的重視。
2.防控風(fēng)險措施迫在眉睫
加強鋰電儲能安全風(fēng)險防控,需深入研究磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э貦C理、電池一致性控制和運行策略,重點在系統(tǒng)集成方面加強管理,提升鋰電池儲能的安全性能:一要是嚴(yán)控電池產(chǎn)品質(zhì)量,加強電芯一致性檢測驗證;二要提升電池管理系統(tǒng)(BMS)性能,實現(xiàn)多層次、全方位的電池核心參數(shù)分析和預(yù)測;三要強化儲能系統(tǒng)熱管理,加強液冷等高效傳熱技術(shù)應(yīng)用;四要完善儲能消防管理,加強電芯安全預(yù)警、消防感應(yīng)和設(shè)備聯(lián)動安全的設(shè)計,建設(shè)好儲能系統(tǒng)安全的最后一道“防線”。面對不容忽視的鋰電安全問題,需立足當(dāng)下,迅速加強在建或擬建鋰電儲能項目的安全風(fēng)險防控。
(二)提升管控能力面向未來
1.工程管理現(xiàn)狀簡單粗放
當(dāng)前,發(fā)電企業(yè)在快速建設(shè)新能源項目時,對配套的新型儲能電站集成、設(shè)計、控制和運行機理研究并不深入,對新型儲能與發(fā)輸配用的協(xié)同融合等價值提升環(huán)節(jié)考慮也不充分,通常將儲能的系統(tǒng)集成、設(shè)備選型、設(shè)計施工甚至運維,全部交給新能源項目EPC單位。中標(biāo)的EPC單位雖具備豐富的新能源項目設(shè)計和施工經(jīng)驗,但對儲能行業(yè)尤其是核心的系統(tǒng)集成技術(shù)了解不深,所以往往再度分包乃至低價轉(zhuǎn)包。由此,就出現(xiàn)了設(shè)備選型粗放、驗收標(biāo)準(zhǔn)良莠不齊等問題,甚至埋下較大安全隱患,導(dǎo)致新型儲能項目投運后利用效率較低、度電成本較高。
2.項目全過程管控亟待提升
開拓新局,新型儲能高價值發(fā)展順勢而為
為全面落實國家能源安全新戰(zhàn)略和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,能源企業(yè)基于服務(wù)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)和促進(jìn)新能源消納的需求,紛紛挺進(jìn)新型儲能賽道,通過技術(shù)、市場、機制的協(xié)同創(chuàng)新,驅(qū)動企業(yè)綠色能源轉(zhuǎn)型升級,打造企業(yè)新的發(fā)展引擎和利潤增長點。
(一)儲能集成技術(shù)至關(guān)重要
1.市場集成能力參差不齊
儲能系統(tǒng)集成是指將儲能設(shè)備及配套設(shè)施進(jìn)行深度耦合,針對各類應(yīng)用場景,通過數(shù)字化、智能化集成和控制設(shè)計,在保證安全的前提下,使系統(tǒng)的整體性能達(dá)到最優(yōu)。目前,市場上儲能系統(tǒng)集成商較多,大部分為電池或儲能變流器(PCS)供應(yīng)商向上下游產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行拓展。由于系統(tǒng)集成商缺少對電力系統(tǒng)特點的深度理解,導(dǎo)致堆砌化的“系統(tǒng)拼湊”、缺乏電芯/設(shè)備及系統(tǒng)的測試驗證等問題出現(xiàn)。為此, 新型儲能系統(tǒng)效率較低、存在安全隱患、盈利能力未達(dá)預(yù)期等情況也凸顯出來。讓海量電芯步調(diào)一致地工作,是電站高效率和高安全運行的基礎(chǔ),若缺乏專業(yè)集成技術(shù)、充放電策略和電池?zé)峁芾斫?jīng)驗,易造成電池過充過放,增加熱失控和增加火災(zāi)事故風(fēng)險。
2.能量管理系統(tǒng)要術(shù)業(yè)專攻
在儲能系統(tǒng)應(yīng)用中有一個說法——“好方案源于頂層設(shè)計,好系統(tǒng)出自EMS”。EMS即能量管理系統(tǒng),負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等,是儲能實現(xiàn)系統(tǒng)集成高級管控功能的基礎(chǔ),也是和電力市場的連接點,更是與各種發(fā)電設(shè)施深度耦合、高效協(xié)同、優(yōu)化控制,實現(xiàn)“1+1>2”效能的經(jīng)濟性發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)支撐。發(fā)電集團新型儲能的應(yīng)用場景主要集中在電源側(cè),需重點開展新型儲能支撐海風(fēng)大規(guī)模送出技術(shù)、與風(fēng)光聯(lián)合互補控制技術(shù)、與火電聯(lián)合調(diào)頻控制技術(shù)、參與燃?xì)廨啓C黑啟動技術(shù)、參與水電一次調(diào)頻及異步并網(wǎng)等協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究。聚焦儲能EMS系統(tǒng)開展科技創(chuàng)新,從數(shù)字化、智能化建設(shè)方面開展新型儲能系統(tǒng)集成設(shè)計,對電力企業(yè)建設(shè)“高安全、高效率、智能化”新型儲能電站至關(guān)重要。
(二)組建科創(chuàng)公司正當(dāng)其時
1.能源央企爭先恐后布局
為拓展新業(yè)態(tài)、提升企業(yè)創(chuàng)新力、管控力和競爭力, 能源央企近幾年紛紛成立專業(yè)公司或與其他公司合作,積極延伸業(yè)務(wù)范圍向系統(tǒng)集成、綜合能源服務(wù)方向邁進(jìn)。如國網(wǎng)綜能集團與寧德時代合資成立國網(wǎng)時代儲能公司,重點開展儲能系統(tǒng)集成管控,投資運營電網(wǎng)側(cè)獨立共享新型儲能電站;中國電力與海博思創(chuàng)合資成立國電投新源智儲能源發(fā)展公司,主營新型儲能的項目開發(fā)、系統(tǒng)集成設(shè)計和運營;三峽資本與林洋新能源、水電四局等成立合資公司,投資分布式能源及新型儲能設(shè)施,探索售電、綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)。隨著新型儲能的經(jīng)濟性不斷增強,商業(yè)運營模式的多樣化拓展,優(yōu)秀的系統(tǒng)集成公司將脫穎而出,并深受資本市場尤其是科創(chuàng)板的青睞。
2.機制協(xié)同創(chuàng)新勇當(dāng)先鋒
在新型儲能技術(shù)更新快速迭代、市場規(guī)??焖贁U張的今天,面對電力市場改革的快速推動,如何以新型儲能為基礎(chǔ),聚合水火風(fēng)光資產(chǎn)賦能,融合技術(shù)、市場、人才優(yōu)勢創(chuàng)新,搶抓歷史機遇尋求戰(zhàn)略突破,值得科學(xué)謀劃、創(chuàng)新思考和積極探索。鑒于儲能是一個專業(yè)深度耦合、系統(tǒng)高度集成的新業(yè)態(tài),應(yīng)以技術(shù)創(chuàng)新培育核心競爭力,以機制創(chuàng)新注入活力動力,聯(lián)合具有深厚技術(shù)積累的企業(yè),成立智儲科創(chuàng)混合所有制公司,深度挖掘新型儲能在科技創(chuàng)新和資本市場的價值創(chuàng)造能力。公司主營業(yè)務(wù)可為新型儲能的投資開發(fā)、系統(tǒng)集成、智慧運營,拓展綠色交通、智慧園區(qū)、縣域綜合能源服務(wù)和運營虛擬電廠,以能效管理、負(fù)荷調(diào)控等智慧能源系統(tǒng)技術(shù)實施數(shù)字智慧示范工程。通過建設(shè)能源電力行業(yè)市場化的新型儲能投資發(fā)展平臺和科創(chuàng)型的數(shù)字智慧聚合運營管控平臺,為能源企業(yè)服務(wù)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)新能源高質(zhì)量發(fā)展提供堅強的技術(shù)支撐和安全保障。




