我國儲能產(chǎn)業(yè)正處于從示范應(yīng)用向商業(yè)化發(fā)展的過渡期。雖然技術(shù)成熟度不斷提高、系統(tǒng)成本不斷下降，但儲能的經(jīng)濟(jì)性不足以及缺乏市場機(jī)制仍然是制約其發(fā)展的重要瓶頸，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亟需國家政策的支持。隨著我國電力體制改革的深入、儲能政策的發(fā)布，政策支持對儲能發(fā)展已經(jīng)初見成效。儲能參與電力輔助服務(wù)和用戶側(cè)儲能參與電力需求響應(yīng)將實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)的價值疊加，為其可贏利的商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

引言

2016年之后，我國儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)處于示范應(yīng)用向商業(yè)化發(fā)展的過渡階段，多類儲能技術(shù)成本大幅下降，在可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)共有近300個(100KW以上)應(yīng)用項(xiàng)目，其中輔助服務(wù)和工商業(yè)用戶儲能電站已具備一定經(jīng)濟(jì)性，但仍不足以支撐其可持續(xù)的商業(yè)化運(yùn)行，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題集中在需要有效的市場機(jī)制和價格策略來實(shí)現(xiàn)其多重應(yīng)用的商業(yè)價值上。

我國電力市場化改革的推進(jìn)無疑給儲能應(yīng)用開啟了一個巨大的潛力市場，我國現(xiàn)行政策對儲能的支持應(yīng)更多體現(xiàn)在為儲能在電力市場的應(yīng)用制定市場準(zhǔn)入機(jī)制、價格(補(bǔ)償)機(jī)制以及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等方面。隨著電改及其配套政策的逐步落實(shí)，五部委《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》的發(fā)布，儲能的發(fā)展與電力輔助服務(wù)和用戶側(cè)需求響應(yīng)等相關(guān)政策已經(jīng)有益的結(jié)合起來。本文將對各類政策對儲能在電力調(diào)頻輔助服務(wù)和需求響應(yīng)的應(yīng)用支持進(jìn)行重點(diǎn)分析探討。

1、儲能進(jìn)入快速發(fā)展期，政策支持至關(guān)重要

1.1儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，輔助服務(wù)和用戶側(cè)應(yīng)用具備商業(yè)化基礎(chǔ)

進(jìn)入十三五，儲能技術(shù)，特別是電化學(xué)儲能技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入快行道，儲能產(chǎn)業(yè)從示范應(yīng)用向商業(yè)化發(fā)展過渡。據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(以下簡稱CNESA)項(xiàng)目庫數(shù)據(jù)，2000-2017年中國電化學(xué)儲能的累計(jì)投運(yùn)規(guī)模近390MW，占全球投運(yùn)規(guī)模的13%，年增長率為45%。在2016-2017年期間，我國規(guī)劃和在建的電化學(xué)項(xiàng)目規(guī)模近1.6GW，占全球規(guī)劃和在建規(guī)模的34%，中國有望在未來幾年引領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1]。

目前，儲能在我國的電力市場主要有四個應(yīng)用領(lǐng)域：可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)。根據(jù)CNESA項(xiàng)目庫數(shù)據(jù)，截止到2017年底，我國電化學(xué)儲能在可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的安裝比例分別為29%、9%、3%和59%;與2015年相同領(lǐng)域的安裝比例相比，輔助服務(wù)提升了7個百分點(diǎn)，用戶側(cè)的比例提升了3個百分點(diǎn)。目前這兩個領(lǐng)域也是儲能應(yīng)用最具贏利潛力，有望率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的領(lǐng)域。

圖1：中國電化學(xué)儲能應(yīng)用領(lǐng)域劃分

 

1.2儲能應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性仍不理想，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要國家政策支持

雖然儲能發(fā)展迅猛，社會認(rèn)知度不斷提升，作為推動我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要支撐技術(shù)，它的發(fā)展也受到政府和電力企業(yè)的高度重視。但儲能在集中式可再生能源并網(wǎng)和電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用的商業(yè)模式仍不清晰，還屬于示范應(yīng)用;在輔助服務(wù)市場和用戶側(cè)的應(yīng)用雖然有一定的經(jīng)濟(jì)性，但仍分別存在應(yīng)用市場狹小與投資回收期較長的問題，究其原因，主要是發(fā)揮儲能優(yōu)勢的市場沒有完全被挖掘出來，市場機(jī)制沒有形成，儲能的應(yīng)用價值無法得到合理補(bǔ)償[2]。因此在現(xiàn)階段，儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍需要政策的大力支持。

2013年由儲能系統(tǒng)運(yùn)營商睿能世紀(jì)首創(chuàng)的“儲能系統(tǒng)捆綁火電機(jī)組”參與電力調(diào)頻輔助服務(wù)的應(yīng)用投運(yùn)，在華北電網(wǎng)“兩個細(xì)則”的支持下，儲能系統(tǒng)(2MW的鋰離子儲能系統(tǒng))預(yù)計(jì)在5年內(nèi)可以收回投資成本，是當(dāng)時最具商業(yè)性、投資回收期最短的儲能應(yīng)用模式。儲能系統(tǒng)在應(yīng)用中充分發(fā)揮快速響應(yīng)的優(yōu)勢，極大地提高了火電機(jī)組參與ACE輔助服務(wù)的能力，Kp值最高可達(dá)到4.8(正常機(jī)組2.0左右)，日補(bǔ)償費(fèi)用提高，達(dá)到了改善機(jī)組考核性能指標(biāo)和收益的目的。此類應(yīng)用中，儲能之所以具備贏利性，與“兩個細(xì)則”中存在與美國聯(lián)邦監(jiān)管委員會(FERC)755法案(Order 755)中的“按效果付費(fèi)”(Pay for Performance)的相似性有關(guān)。但目前按照“兩個細(xì)則”付費(fèi)的調(diào)頻輔助服務(wù)市場僅集中在京津唐和山西地區(qū)，市場空間有限，如果“兩個細(xì)則”推廣到全國，至少可以釋放出近35GW的調(diào)頻市場容量(按照中國電機(jī)工程協(xié)會數(shù)據(jù)，2017年我國發(fā)電裝機(jī)為17.7億千瓦，設(shè)定調(diào)頻需求為2%，市場容量為3500萬千瓦)。另外，與國外競價的電力市場相比，我國也缺乏儲能被直接調(diào)用提供調(diào)頻服務(wù)的模式和價格。

儲能系統(tǒng)在用戶側(cè)的應(yīng)用也具備一定的經(jīng)濟(jì)價值。工商業(yè)用戶安裝儲能系統(tǒng)，在峰谷電價差較大的地區(qū)，可以為其節(jié)省電量電費(fèi);在容量電費(fèi)的核定規(guī)則比較靈活的地區(qū)，也可以為用戶節(jié)省容量電費(fèi)。多家鋰離子電池和鉛蓄電池廠家已經(jīng)開展了此類項(xiàng)目。由于江蘇省是峰谷電價差較高，且可以靈活核定容量電費(fèi)的試點(diǎn)地區(qū)，儲能用戶側(cè)項(xiàng)目落地在江蘇的比較多，在峰谷電價差不低于0.75元/度電的前提下，項(xiàng)目的靜態(tài)投資回收期一般在7-9年。這些項(xiàng)目普遍采用合同能源管理形式，儲能業(yè)主單位和用戶單位簽訂合同，按年節(jié)省的電費(fèi)進(jìn)行分成。靠峰谷電價差套利是目前項(xiàng)目唯一的贏利來源，峰谷電價差額的不確定性和贏利模式的單一性給項(xiàng)目投資方帶來不小的壓力和風(fēng)險。投資方非常希望未來可以通過參與提供電力輔助服務(wù)、需求響應(yīng)等多種電力服務(wù)，發(fā)揮更多的儲能應(yīng)用價值，提升項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

2、《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》出臺，確立儲能發(fā)展任務(wù)

2.1《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》出臺前的政策情況

從2014年開始，多項(xiàng)與儲能發(fā)展相關(guān)的政策文件逐漸進(jìn)入到我們的視線，主要分為三大類，能源規(guī)劃能源裝備類，包括《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃(2014-2020)》、《能源發(fā)展十三五規(guī)劃》等、電力體制改革和電力市場規(guī)劃類，包括2015年初發(fā)布的《新一輪電力體制改革》及其配套文件、以及第三類包含促進(jìn)大規(guī)模可再生能源消納利用、能源互聯(lián)網(wǎng)和電動汽車推廣發(fā)展的多種政策。文件中都把發(fā)展和利用儲能作為重要工作內(nèi)容，政策的發(fā)布都為提高儲能的認(rèn)知度，確立儲能發(fā)展的重要性做出了貢獻(xiàn)。

圖2：我國主要儲能相關(guān)政策一覽表

2.2《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確了儲能發(fā)展要與電改相結(jié)合

2017年10月11日，《關(guān)于促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《指導(dǎo)意見》)正式發(fā)布。指導(dǎo)意見是我國直接針對大規(guī)模儲能技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展的首個指導(dǎo)性政策。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期，《指導(dǎo)意見》為我國儲能產(chǎn)業(yè)從短期到中長期的發(fā)展確立了方向，明確了產(chǎn)業(yè)近十年的發(fā)展目標(biāo)。指導(dǎo)意見確立了儲能發(fā)展五大領(lǐng)域、十七項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，也從政策法規(guī)、示范應(yīng)用、補(bǔ)償機(jī)制、社會投資等方面為任務(wù)落地實(shí)施制定了保障措施。[3]

《指導(dǎo)意見》指出，“儲能在電力調(diào)頻領(lǐng)域、在工商業(yè)用戶側(cè)應(yīng)用中，已經(jīng)具備了初步贏利的可能”，文件同時也強(qiáng)調(diào)，要“以市場化手段解決問題，為儲能參與電力系統(tǒng)運(yùn)行建立長效的市場機(jī)制。”因此對于大多數(shù)的儲能應(yīng)用類型來講，確立儲能身份是第一步，后續(xù)一定要通過制定合理的價格(補(bǔ)償)機(jī)制來體現(xiàn)儲能在應(yīng)用中應(yīng)有的價值。要加強(qiáng)電改與儲能發(fā)展市場機(jī)制的協(xié)同對接，結(jié)合電力市場建設(shè)研究形成儲能應(yīng)用的價格機(jī)制，推動儲能在市場化的運(yùn)營的中不斷自我完善、自我提升，保證產(chǎn)業(yè)發(fā)展的競爭力和活力。

3、政策鋪路，助力儲能在電力輔助服務(wù)和需求響應(yīng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)價值

3.1近期輔助服務(wù)和電力需求側(cè)管理(需求響應(yīng))領(lǐng)域政策梳理

結(jié)合新一輪電力體制改革以及配套文件的發(fā)布，輔助服務(wù)和電力需求側(cè)管理(需求響應(yīng))領(lǐng)域出臺的一系列政策都為儲能參與電力系統(tǒng)的服務(wù)提供依據(jù)和支持。這些政策對于提升儲能在輔助服務(wù)和用戶側(cè)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性有較大的作用，政策制定與市場發(fā)展形成了良性的互動。下邊兩個表對相關(guān)政策進(jìn)行了梳理和總結(jié)。

注：電力需求側(cè)管理與需求響應(yīng)的關(guān)系：需求響應(yīng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電力需求側(cè)管理由傳統(tǒng)行政調(diào)控向經(jīng)濟(jì)與行政相結(jié)合調(diào)控過渡，是調(diào)配電力負(fù)荷最為有效的手段，可以通過經(jīng)濟(jì)激勵、價格補(bǔ)償?shù)姆绞絹韺?shí)現(xiàn)尖峰時段和緊急事態(tài)下的用電負(fù)荷削減。(引自：智能電網(wǎng)“需求響應(yīng)技術(shù)助電力供需平衡”)

表1：我國近期出臺輔助服務(wù)政策列表

表2：我國近期出臺需求側(cè)管理(需求響應(yīng))政策列表

 

3.2政策將逐步支持儲能在電力輔助服務(wù)市場發(fā)揮有效的應(yīng)用價值

2016年6月份能源局發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》(以下簡稱《通知》)是把儲能發(fā)展和電改結(jié)合起來的一個重要文件，文中提到，“儲能作為獨(dú)立主體，充電功率應(yīng)在10 兆瓦及以上、持續(xù)充電時間應(yīng)在4 小時及以上，即可參與輔助服務(wù)市場交易”，還指出“促進(jìn)用戶側(cè)電儲能設(shè)施參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)。用戶側(cè)儲能放電電量即可自用，也可視為分布式電源就近向電力用戶出售。”此政策在電力輔助服務(wù)市場中首次確認(rèn)了多類型、多主體儲能電站的參與身份以及“按效果付費(fèi)”的價格機(jī)制，并且提出了電儲能設(shè)施充放電價格機(jī)制以及參與門檻，既對儲能系統(tǒng)提出了要求和約束，也為其實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行創(chuàng)造了條件[4]。

為了發(fā)揮儲能價值，保障其經(jīng)濟(jì)性，《通知》提出，“國家能源局區(qū)域監(jiān)管局將根據(jù)“按效果補(bǔ)償原則”盡快調(diào)整調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)計(jì)量公式，提高服務(wù)補(bǔ)償力度。”目前，東北、福建、甘肅、新疆、山西、南方區(qū)域等省和地區(qū)都出臺輔助服務(wù)市場相關(guān)文件，鼓勵發(fā)電企業(yè)、售電企業(yè)、電力用戶、獨(dú)立輔助服務(wù)提供商等投資建設(shè)電儲能設(shè)施參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)，有些省和地區(qū)還規(guī)定了付費(fèi)方法。2018年1月《南方區(qū)域電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則(試行)》發(fā)布，指出，“為根據(jù)電力調(diào)度指令進(jìn)入充電狀態(tài)的儲能電站，按其提供充電調(diào)峰服務(wù)統(tǒng)計(jì)，對充電電量進(jìn)行0.05萬元/兆瓦時的補(bǔ)償。”

儲能系統(tǒng)參與調(diào)頻最早出現(xiàn)在美國PJM市場，儲能的性能優(yōu)勢、“按效果付費(fèi)”政策支持以及自由競價的市場模式促成了儲能在PJM調(diào)頻市場的快速增長，目前的市場容量已經(jīng)達(dá)到265MW。能源局在2017年11月發(fā)布了《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制工作方案》，確立在2019年-2020年，配合現(xiàn)貨交易試點(diǎn)，開展電力輔助服務(wù)市場建設(shè);鼓勵采用競爭方式確定電力輔助服務(wù)承擔(dān)機(jī)組，開展輔助服務(wù)市場建設(shè)。這意味著未來的輔助服務(wù)交易將逐漸實(shí)現(xiàn)市場化運(yùn)作。

一系列政策在從確認(rèn)儲能參與輔助服務(wù)身份、制定體現(xiàn)儲能優(yōu)勢的價格機(jī)制、到逐步建立完善公平競爭的市場機(jī)制，都為儲能服務(wù)于電力輔助服務(wù)、實(shí)現(xiàn)價值和商業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在政策推動下，儲能在我國輔助服務(wù)市場的應(yīng)用比例已經(jīng)從2015年的2%提升到2017年的9%;從CNESA收集的儲能廠商項(xiàng)目規(guī)劃看，2018年-2019年期間，我國還將部署100MW-200MW調(diào)頻儲能系統(tǒng)。

3.3電力需求側(cè)管理(需求響應(yīng))政策支持用戶側(cè)儲能實(shí)現(xiàn)多重應(yīng)用價值

上文提到，工商業(yè)用戶安裝的儲能系統(tǒng)目前只能靠峰谷電價差獲利，利潤單一且不穩(wěn)定，很多業(yè)主單位希望儲能系統(tǒng)能夠通過參與電力輔助服務(wù)、需求響應(yīng)來增加收益。近期發(fā)布的輔助服務(wù)政策中多次提到鼓勵用戶側(cè)的儲能系統(tǒng)參與輔助服務(wù)交易，這給用戶側(cè)儲能系統(tǒng)一個實(shí)現(xiàn)價值疊加的機(jī)會。例如在《山西省可再生能源參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場實(shí)施細(xì)則》就提出，“山西省可再生能源調(diào)峰輔助服務(wù)市場建立初期，需求側(cè)響應(yīng)調(diào)峰與售電企業(yè)移峰調(diào)峰是指具有蓄能設(shè)施、主要在低谷時段用電、可在負(fù)荷側(cè)為電網(wǎng)提供調(diào)峰輔助服務(wù)的用電負(fù)荷項(xiàng)目與售電企業(yè)業(yè)務(wù)。”

2017年9月，六部委聯(lián)合發(fā)布《電力需求側(cè)管理辦法(修訂版)》為儲能在需求側(cè)管理(需求響應(yīng))的應(yīng)用增加了新的內(nèi)涵。文件中指出，“通過深化推進(jìn)電力需求側(cè)管理，積極發(fā)展儲能和電能替代等關(guān)鍵技術(shù)。鼓勵電力用戶采用電蓄熱、電蓄冷、儲能等成熟的電能替代技術(shù)。”儲能已經(jīng)被定義為通過參與需求響應(yīng)，在電力需求側(cè)管理中實(shí)現(xiàn)重要作用的資源。

2015年，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟作為負(fù)荷集成商，全程參與了北京市需求響應(yīng)試點(diǎn)工作，負(fù)荷集成商與政府按響應(yīng)提前通知時間(24小時、4小時、30分鐘)簽訂協(xié)議，獎勵標(biāo)準(zhǔn)分三檔，分別為80、100、120元/千瓦，利用儲(蓄)能方式參與響應(yīng)的累計(jì)響應(yīng)量占整個公建樓宇總響應(yīng)量的61%;試點(diǎn)表明擁有儲能系統(tǒng)的用戶參與需求響應(yīng)具備明顯優(yōu)勢，適用度較高，響應(yīng)時間更加靈活，企業(yè)既無需改變生產(chǎn)工藝，也不用調(diào)整生產(chǎn)時段就可獲得補(bǔ)償。2018年春節(jié)期間，南都電源公司在無錫新加坡智能配電網(wǎng)的儲能電站也參與了江蘇省電力需求響應(yīng)，在用電低谷期累計(jì)填谷9萬千萬。

目前我國儲能參與需求響應(yīng)仍處于發(fā)展前期，儲能的實(shí)際價值還難以得到合理體現(xiàn)，這與響應(yīng)基準(zhǔn)線的核算方法及響應(yīng)啟動方式關(guān)系緊密，而這些因素的完善還需要大量示范和研究工作，特別是市場規(guī)則要與技術(shù)應(yīng)用價值相匹配。隨著政策和電力市場對需求側(cè)管理的重視和推動，用戶側(cè)儲能系統(tǒng)有了更多參與需求響應(yīng)的機(jī)會，價格補(bǔ)償機(jī)制不斷完善，儲能系統(tǒng)的應(yīng)用也將增值。

4、總結(jié)

隨著我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源轉(zhuǎn)型工作的推進(jìn)、電力體制改革的深化、可再生能能源的大規(guī)模利用、能源互聯(lián)網(wǎng)和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，儲能技術(shù)將迎來廣闊的發(fā)展空間。但作為新興技術(shù)，儲能在商業(yè)化道路上，仍面臨技術(shù)性能有待提高、建設(shè)成本較高、應(yīng)用和贏利模式不清晰等多種挑戰(zhàn)，需要國家政策度支持?！蛾P(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》的發(fā)布，確立了儲能的發(fā)展方向和重點(diǎn)任務(wù)，明確了儲能的發(fā)展要與電改相結(jié)合。

在政策的支持和引導(dǎo)下，儲能應(yīng)用進(jìn)入新的階段。隨著電力系統(tǒng)的市場化發(fā)展，一系列電改配套政策的出臺為儲能獲取更多市場收益提供了可能。但儲能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用畢竟是一種新的模式，必然要經(jīng)過探索、嘗試、甚至于失敗再調(diào)整的與市場深度磨合的過程。儲能參與輔助服務(wù)、需求響應(yīng)的技術(shù)效果在前期都得到了驗(yàn)證，但實(shí)現(xiàn)商業(yè)價值、保證盈利仍需時日，也需要企業(yè)和行業(yè)組織細(xì)致的研讀政策，根據(jù)儲能的技術(shù)特性和成本情況定位目標(biāo)市場，搭建標(biāo)準(zhǔn)體系，在市場服務(wù)中不斷優(yōu)化儲能系統(tǒng)功能、降低成本、建設(shè)服務(wù)團(tuán)隊(duì);在市場磨合中也要與政府職能部門保持緊密溝通，為政策的進(jìn)一步細(xì)化和修訂提供信息和建議。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)白皮書2018》，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟

[2] 劉暢，徐玉杰，張靜，胡珊，岳芬，丁捷，陳海生. 儲能經(jīng)濟(jì)性研究進(jìn)展[J]. 儲能科學(xué)與技術(shù)，2017，6(5)：1084-1093

[3] 《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展的指導(dǎo)意見》政策解讀：清華大學(xué)胡澤春淺談儲能對推進(jìn)電力轉(zhuǎn)型的作用，2017-10-16

[4] 劉冰，張靜，李岱欣，寧娜.儲能在發(fā)電側(cè)調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景分析[A]. 儲能科學(xué)與技術(shù)，2016，5(6)：22095-4239