開(kāi)發(fā)建設混合式抽水蓄能(néng)電站,推動儲能(néng)跨越式發(fā)展
發(fā)布時(shí)間:2021-06-25 人浏覽
儲能(néng)(包括抽水蓄能(néng)和新型儲能(néng))對(duì)于推動落實碳達峰、碳中和目标和保障建設以新能(néng)源爲主體新型電力系統安全運行具有關鍵作用,是保障新能(néng)源大規模發(fā)展和我國(guó)能(néng)源安全的重要支撐。在現有資源條件、技術水平和政策條件下,如何推動儲能(néng)快速發(fā)展,是當前能(néng)源電力行業發(fā)展面(miàn)臨的一個現實和緊迫的問題。
建設新型電力系統要求推動儲能(néng)跨越式發(fā)展
1.新型電力系統建設對(duì)儲能(néng)發(fā)展提出了高要求
新型電力系統將(jiāng)呈現高比例新能(néng)源特性,風光等新能(néng)源發(fā)電具有較強的随機性、波動性和間歇性,随著(zhe)新能(néng)源發(fā)電占比迅速提高,需大力推進(jìn)儲能(néng)規模化應用。截至2020年底,我國(guó)儲能(néng)累計裝機規模3560萬千瓦,其中抽水蓄能(néng)裝機容量3180萬千瓦,電化學(xué)儲能(néng)總容量327萬千瓦。爲實現碳達峰目标,初步測算,到2030年我國(guó)新能(néng)源裝機將(jiāng)達到15-17億千瓦,發(fā)電量超2.7萬億千瓦時(shí),占總發(fā)電量約25%,需要配置儲能(néng)設施3億千瓦以上,這(zhè)對(duì)儲能(néng)發(fā)展提出了很高要求。
2.新型儲能(néng)成(chéng)本快速下降,將(jiāng)在新型電力系統建設中發(fā)揮重要作用
在生産規模、制造工藝不斷提升以及儲能(néng)系統高度集成(chéng)化發(fā)展的驅動下,自2012年以來锂電池儲能(néng)系統成(chéng)本已下降75%,2020年已經(jīng)降至約1500元/千瓦時(shí),基本達到儲能(néng)系統經(jīng)濟性拐點。随著(zhe)新型儲能(néng)技術不斷突破、商業化應用逐漸成(chéng)熟,未來仍有較大的成(chéng)本下降空間,新型儲能(néng)具有良好(hǎo)的盈利前景。新型儲能(néng)具有調節響應速度快、建設周期短、開(kāi)發(fā)規模受資源條件約束小等優勢,將(jiāng)在新型電力系統建設中發(fā)揮重要作用。
3. 國(guó)家出台支持政策,儲能(néng)行業迎來發(fā)展良機
4月21日,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能(néng)源局發(fā)布的《關于加快推動新型儲能(néng)發(fā)展的指導意見(征求意見稿)》提出,到2025年實現新型儲能(néng)從商業化初期向(xiàng)規模化發(fā)展轉變,大力推進(jìn)電源側儲能(néng)項目建設、積極推動電網側儲能(néng)合理化布局、積極支持用戶側儲能(néng)多元化發(fā)展。
4月30日,國(guó)家發(fā)改委又發(fā)布了《關于進(jìn)一步完善抽水蓄能(néng)價格形成(chéng)機制的意見》,提出了優化抽水蓄能(néng)兩(liǎng)部制電價政策,以競争性方式形成(chéng)電量電價,完善容量電價核定機制,建立抽水蓄能(néng)容量電費納入輸配電價回收的機制。在國(guó)家政策支持下,“十四五”期間我國(guó)儲能(néng)行業將(jiāng)迎來爆發(fā)式增長(cháng)。
運營機制不健全和安全事(shì)故頻發(fā)制約新型儲能(néng)發(fā)展
1.儲能(néng)電站運營機制不健全,新能(néng)源電站配建儲能(néng)政策仍存争議
今年以來,全國(guó)已有超過(guò)10個省份公開(kāi)發(fā)布文件,要求新建新能(néng)源電站配置相應比例的儲能(néng),常見配儲規模在10%—20%之間。例如,山東省要求新建光伏項目的儲能(néng)配置按項目裝機規模20%考慮;山西省建議新增光伏發(fā)電項目配備15%—20%的儲能(néng);貴州省要求光伏發(fā)電項目在送出消納受限區域,需配備10%的儲能(néng)設施;海南省要求集中式光伏發(fā)電平價上網項目配套建設10%的儲能(néng)裝置。但是,由于新能(néng)源電站配套儲能(néng)運營機制不完善,目前全國(guó)新能(néng)源電站儲能(néng)設備利用率普遍較低,難以回收投資成(chéng)本,新能(néng)源電站強制配套儲能(néng)政策仍然存在争議。
2.儲能(néng)電站安全事(shì)故時(shí)有發(fā)生,标準不健全和管理不規範是根本原因
安全問題是制約儲能(néng)行業快速發(fā)展的重要因素。近年來電化學(xué)儲能(néng)電站安全事(shì)故時(shí)有發(fā)生,國(guó)内外已總計發(fā)生30多起(qǐ)儲能(néng)電站起(qǐ)火事(shì)故,造成(chéng)财産損失和人員傷亡。今年4月16日,北京一座儲能(néng)電站發(fā)生起(qǐ)火和爆炸,是國(guó)内首次有官方信息披露的造成(chéng)人員死亡的儲能(néng)電站安全事(shì)故。韓國(guó)近年在可再生能(néng)源證書獎勵政策的激勵下,電化學(xué)儲能(néng)裝機規模急劇增長(cháng),儲能(néng)電站安全事(shì)故頻繁發(fā)生。2017年8月—2019年6月,韓國(guó)共發(fā)生23起(qǐ)儲能(néng)電站火災事(shì)件。今年4月6日,韓國(guó)又發(fā)生一起(qǐ)光伏電站儲能(néng)系統火災事(shì)故。相對(duì)來說(shuō),歐美國(guó)家儲能(néng)電站管理較爲規範,事(shì)故率相對(duì)較低。
标準不健全和管理不規範是儲能(néng)電站安全事(shì)故頻發(fā)的根本原因。在儲能(néng)标準建設方面(miàn),我國(guó)已頒布的标準涵蓋了儲能(néng)系統通用技術條件、儲能(néng)系統規劃設計、接入電網規定、電池本體技術要求、裝備技術條件等方面(miàn)的内容。目前,儲能(néng)行業亟需開(kāi)展标準制定的方面(miàn)包括儲能(néng)電站控制保護設備基本技術條件、儲能(néng)電站及電池系統運行維護、儲能(néng)電站運行環境要求、儲能(néng)電站消防安全等方面(miàn)。
推動儲能(néng)跨越式發(fā)展的思考
1.利用現有水電站資源,開(kāi)發(fā)建設混合式抽水蓄能(néng)電站
常規抽水蓄能(néng)電站站址資源有限,開(kāi)發(fā)規模受限,難以滿足以新能(néng)源爲主體的新型電力系統運行要求。建設混合式抽水蓄能(néng)電站爲儲能(néng)發(fā)展提供了新思路。混合式抽水蓄能(néng)是指結合常規水電站建設的抽水蓄能(néng)電站,分爲常規混合式和梯級混合式兩(liǎng)種(zhǒng)。常規混合式抽水蓄能(néng)是利用常規水電站水庫做上水庫或下水庫,修建一個下水庫或上水庫,同時(shí)增建可逆機組或抽水泵而建成(chéng)的抽蓄電站;梯級混合式抽水蓄能(néng)是利用同一流域的兩(liǎng)座梯級水電站,通過(guò)增建可逆機組或抽水泵而建成(chéng)的抽水蓄能(néng)電站。與新建抽水蓄能(néng)電站相比,將(jiāng)常規水電站改建成(chéng)混合式抽水蓄電站,具有投資小、建設快、水庫淹沒(méi)環境影響小等優點。因此,有必要對(duì)我國(guó)現有水電站和梯級電站的資源條件進(jìn)行普查,將(jiāng)具備條件的水電站開(kāi)發(fā)建設成(chéng)混合式抽水蓄能(néng)電站,推動抽水蓄能(néng)跨越式發(fā)展。
2.發(fā)展抽水蓄能(néng)和文旅健康一體化的産業模式
抽水蓄能(néng)電站所在地區通常山水優美、空氣清新,結合水庫環境和大壩工程,是天然的旅遊觀光、健康休閑、科普教育和工業文化展示等一體化結合的文旅健康産業基地。抽水蓄能(néng)電站與文旅健康産業一體化發(fā)展,具有廣闊的前景。中國(guó)台灣日月潭抽水蓄能(néng)電站是台灣最大的抽水蓄能(néng)電站,也是國(guó)内外著名的旅遊聖地,是抽水蓄能(néng)電站與文旅産業融合發(fā)展的一個成(chéng)功案例。因此,可探索由抽水蓄能(néng)企業和文旅健康領域優勢企業開(kāi)展戰略合作,發(fā)揮各自特長(cháng),共同發(fā)展抽水蓄能(néng)和文旅健康一體化産業,爲抽水蓄能(néng)發(fā)展開(kāi)辟新模式。
3. 利用資本市場引入社會(huì)資本發(fā)展新型儲能(néng)
近年來新型儲能(néng)成(chéng)本快速下降,系統成(chéng)本已經(jīng)接近經(jīng)濟性拐點,未來仍有較大的成(chéng)本下降空間,新型儲能(néng)電站具有良好(hǎo)的盈利前景。新型儲能(néng)是“國(guó)家大力支持、盈利前景好(hǎo)、但目前缺乏成(chéng)熟商業模式”的行業,正是資本市場最感興趣的标的類型。可參照新能(néng)源汽車行業的發(fā)展模式,發(fā)展市場化儲能(néng)并推動相關企業上市,利用資本市場引入社會(huì)資本共同投資儲能(néng)。
4.結合電力市場建設,完善支持儲能(néng)發(fā)展的市場機制和價格機制
長(cháng)期來看,儲能(néng)電站應參與電力市場,通過(guò)市場化機制回收投資成(chéng)本。當前電力市場建設正在快速推進(jìn),建議結合電力市場建設,研究制定新型儲能(néng)參與電力市場的機制。在電力市場建設初期,可通過(guò)深化輔助服務補償機制、完善峰谷電價政策、探索共享儲能(néng)等市場和價格機制,爲儲能(néng)電站成(chéng)本疏導提供機制保障。
5.針對(duì)新型儲能(néng)安全标準缺失方面(miàn)開(kāi)展标準編制
标準不健全是造成(chéng)儲能(néng)電站安全事(shì)故頻發(fā)的重要原因,“十四五”期間儲能(néng)發(fā)展提速,完善行業标準更加緊迫。因此,亟需對(duì)儲能(néng)行業現有标準進(jìn)行系統梳理,針對(duì)當前标準體系中儲能(néng)電站控制保護、儲能(néng)電站安全管理、儲能(néng)電站驗收、調試、運行、檢修等标準不健全的方面(miàn),盡快組織開(kāi)展相關标準編制工作,爲新型儲能(néng)快速發(fā)展和儲能(néng)電站安全運行提供保障。