“新能源+儲能”的新趨勢與新模式

　　“新能源+儲能”可有效應(yīng)對風(fēng)光出力波動、提升新能源利用率、增強(qiáng)并網(wǎng)安全性能，有利于保障電力安全穩(wěn)定運(yùn)行、推動新能源高質(zhì)量發(fā)展，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。據(jù)中關(guān)村儲能聯(lián)盟統(tǒng)計，2023年上半年，全國新增新型儲能項(xiàng)目應(yīng)用于電源側(cè)的比例約42%，其中新能源配置儲能占比高達(dá)98%，仍是儲能的重要應(yīng)用領(lǐng)域。然而，無論是儲能技術(shù)本身還是新能源配儲模式都尚處于發(fā)展過程中，隨著技術(shù)發(fā)展和實(shí)踐推進(jìn)，對于新能源與儲能協(xié)同發(fā)展的認(rèn)識在不斷深入，新能源配置儲能也聚焦新型電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢和加快調(diào)整儲能利用實(shí)際問題，并出現(xiàn)一些新的變化與嘗試。

　　“新能源+儲能”的配置方式更加靈活

　　部分地區(qū)嘗試“以儲定新”新模式

　　一直以來，各地都是按照新建新能源項(xiàng)目裝機(jī)的一定比例配置儲能規(guī)模，配置儲能成為新能源項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電的必要前置條件。然而，隨著單個新能源項(xiàng)目的裝機(jī)容量不斷提高，按照規(guī)定比例配置的儲能規(guī)模也日益增大，配儲指標(biāo)愈發(fā)難以完成。新能源配儲的主要目的是為新增的新能源項(xiàng)目配備必要且充足的調(diào)節(jié)能力，以保障新能源合理利用和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，其本質(zhì)是保證新能源建設(shè)規(guī)模與電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力相匹配。為此，既可以“未雨綢繆”，為新能源項(xiàng)目配置一定規(guī)模的儲能，也可以“量入為出”，根據(jù)儲能建設(shè)情況來決定新能源的發(fā)展規(guī)模。目前，部分地區(qū)開啟“以儲定新”新模式，如湖南提出于2022年12月底前、2023年6月底前全容量并網(wǎng)運(yùn)行的新型儲能試點(diǎn)項(xiàng)目分別按其裝機(jī)容量的1.5倍、1.3倍計算所配新能源容量;新疆提出對建設(shè)4小時以上時長儲能項(xiàng)目的企業(yè)，允許配建儲能規(guī)模4倍的風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目。“以儲定新”是新能源配儲的一種新嘗試，使得配儲方式更加多樣化，有助于鼓勵各地不斷探索更科學(xué)、更適用、更有效的新能源與儲能協(xié)同發(fā)展的模式。

　　容量租賃成為新能源配儲新趨勢

　　一開始，新能源配儲多以新能源企業(yè)自建為主，但受儲能成本較高、應(yīng)用場景單一等因素制約，配建儲能出現(xiàn)質(zhì)量參差不齊、“建而不用”“用而不好”等諸多問題。為進(jìn)一步優(yōu)化資源配置，提高儲能的綜合利用效率，2023年以來，廣東、江蘇、廣西、四川、河南、天津、浙江等地區(qū)紛紛出臺政策，明確新能源項(xiàng)目可通過自建、共建或租賃等方式靈活配置儲能?？紤]節(jié)約用地、規(guī)模效應(yīng)、效率提升、風(fēng)險防控等多方面因素，多地還鼓勵新能源項(xiàng)目優(yōu)先采用共建和租賃的方式配置儲能，并對租賃方式給予優(yōu)惠和支持政策。例如，廣西提出已通過容量租賃方式配置儲能的市場化并網(wǎng)新能源項(xiàng)目減免調(diào)峰輔助服務(wù)費(fèi)用分?jǐn)?河南對簽訂長期租賃協(xié)議的新能源項(xiàng)目在同等條件下優(yōu)先納入年度風(fēng)、光開發(fā)方案。同時，儲能容量租賃機(jī)制在不斷規(guī)范和完善，各地對合同簽訂、租賃周期、交易組織、配置范圍及指導(dǎo)價格等進(jìn)一步提出要求。目前，大多數(shù)地區(qū)提倡儲能容量租賃合同覆蓋新能源項(xiàng)目全生命周期，參考價格為每年150～400元/千瓦時。儲能租賃模式打破了新能源配儲與獨(dú)立儲能的界限，推動獨(dú)立儲能更廣泛地應(yīng)用于電源側(cè)，對于減輕新能源企業(yè)配儲負(fù)擔(dān)、提升儲能投資積極性和利用率具有重要作用。

　　“新能源+儲能”的應(yīng)用場景更加豐富

　　分布式新能源配置儲能需求旺盛

　　近些年，新能源發(fā)電持續(xù)快速發(fā)展，呈現(xiàn)集中式與分布式并舉的顯著特征。截至2023年6月底，全國光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到4.7億千瓦，其中分布式光伏1.98億千瓦，占比超過40%。分地區(qū)看，東部地區(qū)分布式光伏發(fā)展勢頭迅猛，裝機(jī)規(guī)模已超越集中式光伏，其中浙江分布式光伏占比接近78%，山東超過72%，江蘇超過67%。分布式光伏大規(guī)模發(fā)展會對用戶安全可靠供電、配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行造成一定影響，激發(fā)了通過配置儲能促進(jìn)新能源就地消納利用的積極性，推動配儲需求從集中式新能源逐步拓展到分布式新能源。目前，江蘇、浙江、山東、寧夏等部分地區(qū)對分布式光伏配置儲能提出了明確要求，配儲比例大多要求占新能源裝機(jī)規(guī)模的8%～15%。隨著以工業(yè)園區(qū)、建筑屋頂、充電站等為主要應(yīng)用場景的分布式光伏大量開發(fā)建設(shè)，“光伏裝機(jī)占比高、午高峰電量富余、晚高峰用電緊張”的趨勢愈發(fā)明顯。在峰谷電價激勵作用下，配置儲能不僅能夠提升光伏發(fā)電利用率、降低企業(yè)用能成本，還可以通過“余電上網(wǎng)”獲取一定的售電收益。在此背景下，用戶側(cè)分布式新能源配儲需求將進(jìn)一步擴(kuò)大，“新能源+儲能”模式逐步從電源側(cè)延伸至用戶側(cè)。

　　“新能源+混合儲能”加快研究應(yīng)用

　　目前，儲能技術(shù)可以劃分為機(jī)械儲能、電氣儲能、電化學(xué)儲能、熱儲能和化學(xué)儲能五種類型。不同類型的儲能技術(shù)在能量密度、響應(yīng)速度、循環(huán)壽命、安全性能、建設(shè)成本等方面存在較大差異，因此適用于不同的場景。為實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)，提高儲能系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性，儲能技術(shù)應(yīng)用正在從單一儲能向混合儲能發(fā)展。隨著新能源發(fā)電大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨調(diào)頻、調(diào)峰等諸多挑戰(zhàn)，對配置的儲能提出多種不同時間尺度的調(diào)節(jié)需求，包括短時秒級調(diào)頻、日內(nèi)小時級調(diào)峰，以及跨日、跨月的長周期調(diào)節(jié)。特別是連續(xù)陰天、極熱無風(fēng)等天氣時有發(fā)生，為應(yīng)對新能源多日、大范圍無出力的情況，新能源電站對長時儲能的需求較為迫切。為滿足儲能不同的應(yīng)用場景，目前“飛輪儲能+電化學(xué)儲能”“超級電容+電化學(xué)儲能”“壓縮空氣+電化學(xué)儲能”等多種組合形式的混合儲能系統(tǒng)正在加快研發(fā)示范。2023年6月，“飛輪儲能+鋰電混合儲能”新能源場站調(diào)頻應(yīng)用示范項(xiàng)目在內(nèi)蒙古二連浩特成功并網(wǎng)，該項(xiàng)目由3臺1兆瓦級飛輪陣列協(xié)同控制與3兆瓦鋰電組成混合儲能系統(tǒng)，為99兆瓦的風(fēng)電場提供調(diào)頻輔助服務(wù)支持。

　　“新能源+儲能”的收益模式更加多元

　　探索新能源配建儲能轉(zhuǎn)為獨(dú)立儲能

　　當(dāng)前，獨(dú)立儲能的主體地位已明確，各地逐步推動獨(dú)立儲能參與電力現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場交易。與獨(dú)立儲能相比，新能源配建儲能無法自主參與電力市場，其調(diào)用積極性和主動性明顯不足。以山東為例，2023年1～6月，獨(dú)立儲能可基本實(shí)現(xiàn)每天一充一放，利用小時數(shù)達(dá)533小時，而配建儲能利用小時數(shù)僅192小時，約為獨(dú)立儲能的1/3。獨(dú)立儲能與配建儲能在實(shí)際運(yùn)行中的利用效率和營收差距得到廣泛關(guān)注，山東、四川、河南、江蘇等地區(qū)已出臺政策，明確以配建形式存在的新型儲能項(xiàng)目，通過技術(shù)改造滿足同等技術(shù)條件和安全標(biāo)準(zhǔn)時，可選擇轉(zhuǎn)為獨(dú)立儲能項(xiàng)目。其中，山東推動新能源配建儲能轉(zhuǎn)為獨(dú)立儲能的步伐更快，已開展試點(diǎn)工作，并對相關(guān)技術(shù)條件、安全方案、申報評審、跟蹤驗(yàn)收提出明確要求。新能源配建儲能轉(zhuǎn)為獨(dú)立儲能，能夠有效盤活存量配儲資源，促進(jìn)其更好地參與電力市場和調(diào)度運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)閑置資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置與共享利用。截至2022年底，全國新能源配建儲能累計規(guī)模已達(dá)到282萬千瓦/550萬千瓦時，具有大量可轉(zhuǎn)為獨(dú)立儲能的潛在資源。

　　推動新能源與配建儲能聯(lián)合入市

　　當(dāng)前，新能源配儲的激勵機(jī)制以一次性補(bǔ)貼、發(fā)電量補(bǔ)貼、優(yōu)先并網(wǎng)、優(yōu)先消納等行政手段為主，其盈利模式較為單一，主要依靠減少棄風(fēng)棄光量、增加新能源上網(wǎng)電量來獲取收益。然而，當(dāng)前全國新能源參與電力市場交易的規(guī)模有限，新能源配建儲能的充放電價格無法與電力市場價格聯(lián)動，快速響應(yīng)風(fēng)光波動、促進(jìn)負(fù)荷削峰填谷的積極性不足。為充分發(fā)揮儲能調(diào)頻、調(diào)峰等多重價值，國家鼓勵新能源場站和配建儲能聯(lián)合參與市場，目前，部分地區(qū)根據(jù)本地電力市場建設(shè)情況，正在積極開展相關(guān)實(shí)踐。2023年2月，山東省明確提出新能源與配建儲能聯(lián)合主體可自主參與電力中長期和現(xiàn)貨市場交易，在現(xiàn)貨市場中，新能源場站申報的配建儲能充放電曲線在滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行和新能源優(yōu)先消納的條件下優(yōu)先出清。2023年7月，山東島南國投海上風(fēng)電的配建儲能在電力現(xiàn)貨市場完成日前申報出清，成為全國新能源與配建儲能聯(lián)合入市的首例，以市場化方式實(shí)現(xiàn)在新能源大發(fā)、電價較低時充電，在用電高峰、電價較高時放電，有效提升了配建儲能的利用水平和盈利能力。除電力中長期、現(xiàn)貨市場外，輔助服務(wù)市場也在不斷完善，為新能源配建儲能提供更多的收益渠道。例如，山西正在建立正備用輔助服務(wù)市場，提出允許具備調(diào)節(jié)能力的風(fēng)電、光伏電站參與，并獲得補(bǔ)償收益。

　　優(yōu)化“新能源+儲能”的政策建議

　　總體來看，目前儲能技術(shù)尚不成熟、成本整體偏高、商業(yè)模式不完善，對新能源與新型儲能關(guān)系的認(rèn)識有待深入，新能源配置儲能在實(shí)踐中暴露出配儲要求越來越高、利用率普遍偏低、盈利能力較差等實(shí)際問題。但因新能源固有的間歇性、波動性和隨機(jī)性，其大規(guī)模接入對電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的需求愈發(fā)迫切。從長遠(yuǎn)來看，“新能源+儲能”仍是推動新能源高質(zhì)量發(fā)展、支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要路徑，需堅(jiān)持市場導(dǎo)向，推動新能源與新型儲能協(xié)同發(fā)展。

　　一是優(yōu)化新能源與新型儲能協(xié)同發(fā)展模式。加強(qiáng)“新能源+儲能”模式創(chuàng)新，以滿足調(diào)節(jié)需要、促進(jìn)資源共享、實(shí)現(xiàn)高效利用、降低企業(yè)成本為目標(biāo)，支持存量新能源配建儲能在滿足技術(shù)條件和安全要求的前提下轉(zhuǎn)為獨(dú)立儲能，推動新增新能源項(xiàng)目優(yōu)先以共建共享的形式配置儲能。支持民營企業(yè)參與新型儲能電站建設(shè)，激發(fā)社會資本投資積極性。完善儲能電站容量租賃機(jī)制，規(guī)范租賃合同管理，利用不同新能源電站的時空互補(bǔ)性，優(yōu)化儲能共享范圍和運(yùn)行機(jī)制，避免出現(xiàn)高峰時段資源擁擠、低谷時段資源閑置等現(xiàn)象。

　　二是完善新型儲能的市場和價格機(jī)制。堅(jiān)持以市場化方式推動新能源項(xiàng)目自主配置新型儲能，通過合理的價格激勵提高儲能建設(shè)的積極性。一方面，加快推動新能源參與電力市場，逐步擴(kuò)大新能源發(fā)電入市規(guī)模，通過偏差電量、響應(yīng)速度等市場考核方式，引導(dǎo)新能源電站為增強(qiáng)自我調(diào)節(jié)性能而主動配置新型儲能。另一方面，完善新型儲能參與電力市場機(jī)制，支持新能源與配建儲能以聯(lián)合體的形式參與電力中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)等多種市場，增加配儲新能源企業(yè)市場決策的多樣性。同時，健全完善新型儲能的價格形成機(jī)制，研究建立容量補(bǔ)償機(jī)制，推動容量租賃價格以市場競爭的方式形成，探索不同類型新型儲能科學(xué)合理的容量認(rèn)定方法。

　　三是加快新型儲能標(biāo)準(zhǔn)制定和技術(shù)攻關(guān)。堅(jiān)持安全底線，加快制定新能源配儲的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格配置儲能的質(zhì)量監(jiān)管，加強(qiáng)儲能電站的安全管理，保障新能源與儲能電站的安全可靠運(yùn)行。加快新型儲能關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料、關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局，進(jìn)一步降低新型儲能成本。推動儲能技術(shù)多元化發(fā)展，研究適應(yīng)新能源大規(guī)模發(fā)展的大容量、長壽命、長時間新型儲能技術(shù)，加強(qiáng)混合儲能技術(shù)研究和示范應(yīng)用，滿足新型電力系統(tǒng)對調(diào)節(jié)速度、時長、功率、能量的不同需求。

　　本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2023年12期，作者單位：中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所