西北地區(qū)是我國(guó)重要的新能源基地,也是重要的清潔能源外送基地。2023年,我國(guó)新能源發(fā)電量為1.47萬(wàn)億千瓦時(shí),其中近五分之一來(lái)自西北。因新能源發(fā)電受自然條件的影響較大,其波動(dòng)性和間歇性特點(diǎn)將給電網(wǎng)消納及穩(wěn)定供電帶來(lái)挑戰(zhàn)。當(dāng)前,大規(guī)模部署具有靈活調(diào)節(jié)能力的儲(chǔ)能系統(tǒng),已成為平抑新能源發(fā)電波動(dòng)性的有效解決方案之一。
截至2023年年底,西北電網(wǎng)儲(chǔ)能裝機(jī)容量達(dá)1079萬(wàn)千瓦,已投產(chǎn)抽水蓄能電站容量30萬(wàn)千瓦、電化學(xué)儲(chǔ)能容量1049萬(wàn)千瓦。其中,電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能為386萬(wàn)千瓦,電源側(cè)儲(chǔ)能為693萬(wàn)千瓦。全網(wǎng)儲(chǔ)能最大充電電力947萬(wàn)千瓦、最大頂峰電力748萬(wàn)千瓦,為西北電網(wǎng)新能源消納及電力保供作出了顯著貢獻(xiàn)。
儲(chǔ)能盈利模式尚不明確
雖然儲(chǔ)能前景長(zhǎng)期向好,但西北地區(qū)儲(chǔ)能的發(fā)展仍面臨利用率不足、成本疏導(dǎo)不暢、商業(yè)模式不明、市場(chǎng)化程度低等困難。
對(duì)于發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能而言,首先面臨的問題是“建而不用”。從技術(shù)角度看,目前新能源配儲(chǔ)的消納能力有限,在大風(fēng)季節(jié)或午間光伏大發(fā)時(shí)段仍有棄電現(xiàn)象,小時(shí)級(jí)的電化學(xué)儲(chǔ)能作用有限。在持續(xù)的大風(fēng)天氣中,新型儲(chǔ)能會(huì)在幾小時(shí)內(nèi)迅速充滿,一旦超出額定功率或容量上限,儲(chǔ)能設(shè)備將無(wú)法繼續(xù)儲(chǔ)電。此外,在連續(xù)的大風(fēng)天里,儲(chǔ)存的電能可能沒有機(jī)會(huì)向電網(wǎng)釋放。
其次,從電網(wǎng)調(diào)用角度看,新能源配儲(chǔ)的調(diào)用頻率目前并不高。根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的調(diào)研,新能源側(cè)儲(chǔ)能配置時(shí)長(zhǎng)為1.6小時(shí),低于電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的2.3小時(shí)和用戶側(cè)儲(chǔ)能的5.3小時(shí)。這是由于新能源被強(qiáng)制要求自建儲(chǔ)能,但單一新能源場(chǎng)站的棄電量有限,導(dǎo)致儲(chǔ)能調(diào)用機(jī)會(huì)較少。
在這種情況下,高昂的建設(shè)成本與有限的盈利空間之間存在結(jié)構(gòu)性矛盾。新能源傾向選擇自建成本較低的儲(chǔ)能設(shè)置,這無(wú)法保證儲(chǔ)能安全性,導(dǎo)致儲(chǔ)能非計(jì)劃停運(yùn)現(xiàn)象嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)企業(yè)測(cè)算,按照10萬(wàn)千瓦項(xiàng)目配置10%/2小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求,電站端成本將增加不少于0.3元/瓦,在此基礎(chǔ)上,每增加10%的儲(chǔ)能比例,電站成本將增加約0.3元/瓦。
對(duì)于電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能而言,其主要收入來(lái)源包括調(diào)峰收益、調(diào)頻收益和容量租賃收益等。在調(diào)峰收益部分,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于建立健全電力輔助服務(wù)市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制的通知》明確指出,電力現(xiàn)貨市場(chǎng)將與調(diào)峰市場(chǎng)融合,電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行的區(qū)域,調(diào)峰市場(chǎng)不再運(yùn)行,調(diào)峰服務(wù)價(jià)格上限原則上不高于當(dāng)?shù)仄絻r(jià)新能源項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)。由于調(diào)峰輔助補(bǔ)償是目前儲(chǔ)能收入主要來(lái)源之一,補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)下降將給儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展帶來(lái)較大影響,且調(diào)峰收益受調(diào)度次數(shù)和調(diào)峰電價(jià)影響,隨著儲(chǔ)能電站數(shù)量快速增加,調(diào)度次數(shù)和調(diào)峰電價(jià)均可能有所下降,導(dǎo)致儲(chǔ)能面臨經(jīng)濟(jì)收益能力不足的風(fēng)險(xiǎn)。
在調(diào)峰和調(diào)頻收益減少的背景下,租賃收益是儲(chǔ)能最具發(fā)展空間的盈利渠道。然而,儲(chǔ)能容量租賃方面缺少關(guān)于價(jià)格、租賃期限的政策指導(dǎo),需靠供求雙方磋商談判。隨著成本下降,租賃費(fèi)用也存在不斷降低和停簽協(xié)議的風(fēng)險(xiǎn)。因此,租賃價(jià)格波動(dòng)較大,市場(chǎng)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),租賃期限較短,難以確保長(zhǎng)期收益。以寧夏為例,儲(chǔ)能仍主要通過參與調(diào)峰、頂峰輔助服務(wù)市場(chǎng)獲取收益,租賃市場(chǎng)僅處于探索階段。經(jīng)初步測(cè)算,2022年投產(chǎn)的儲(chǔ)能電站若要收回建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本,需在年充放電次數(shù)250次的情況下,通過調(diào)峰、頂峰輔助服務(wù)市場(chǎng),以每年300萬(wàn)元/萬(wàn)千瓦完成全容量租賃。但是,寧夏目前尚未出臺(tái)儲(chǔ)能的租賃標(biāo)準(zhǔn),儲(chǔ)能容量租賃的收益難以保證。
此外,西北用戶側(cè)儲(chǔ)能的套利空間有限。以2023年10月全國(guó)代理購(gòu)電峰谷價(jià)差為例,全國(guó)有17個(gè)省份峰谷價(jià)差超過0.7元/千瓦時(shí),而西北地區(qū)省份均低于0.7元/千瓦時(shí),價(jià)差仍無(wú)法支撐儲(chǔ)能獲利。此外,相比國(guó)外峰谷價(jià)差(最高可達(dá)10:1左右),國(guó)內(nèi)峰谷電價(jià)價(jià)差仍有擴(kuò)大空間。
除新型儲(chǔ)能外,當(dāng)前西北地區(qū)積極規(guī)劃抽蓄與光熱的投運(yùn),為電網(wǎng)提供靈活調(diào)節(jié)能力。然而,抽蓄與光熱的度電成本顯著高于新型儲(chǔ)能,其中西北地區(qū)超過90%的抽水蓄能項(xiàng)目的單位造價(jià)超過7000元/千瓦,明顯高于華北、華東等區(qū)域;而光熱發(fā)電的成本遠(yuǎn)超燃煤基準(zhǔn)電價(jià),目前仍需要依賴風(fēng)光熱一體化項(xiàng)目中的其余新能源彌補(bǔ)高額成本。
從政策驅(qū)動(dòng)到市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)
短期內(nèi)西北儲(chǔ)能發(fā)展仍處于商業(yè)化初期階段,需要國(guó)家和地方共同發(fā)力逐步完善政策標(biāo)準(zhǔn)與建立補(bǔ)償機(jī)制。
一是在電源側(cè),科學(xué)配置新能源配儲(chǔ)的比例與補(bǔ)償方式,解決新能源配儲(chǔ)“建而不用”的問題。
針對(duì)尚不具備配儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)的新能源,適當(dāng)放寬配儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于配套建設(shè)使用儲(chǔ)能或以共享模式落實(shí)儲(chǔ)能的新能源發(fā)電項(xiàng)目,結(jié)合儲(chǔ)能技術(shù)水平和系統(tǒng)效益,可在保障利用小時(shí)數(shù)、電力服務(wù)補(bǔ)償考核等方面優(yōu)先考慮,降低儲(chǔ)能的盈利壓力;合理制定新能源配儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)與比例。
二是在電網(wǎng)側(cè)建立區(qū)分增量與存量?jī)?chǔ)能的調(diào)峰補(bǔ)償機(jī)制以及分級(jí)容量補(bǔ)償機(jī)制,解決租賃價(jià)格持續(xù)下降以及現(xiàn)有調(diào)峰政策延續(xù)性不足的問題。
通過穩(wěn)定存量?jī)?chǔ)能項(xiàng)目的調(diào)峰補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)保障已投運(yùn)項(xiàng)目的成本回收能力、科學(xué)研判增量?jī)?chǔ)能項(xiàng)目補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)以釋放合理引導(dǎo)未來(lái)儲(chǔ)能投運(yùn)規(guī)模的政策信號(hào),彌補(bǔ)新舊補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)之間的裂隙,實(shí)現(xiàn)跨時(shí)政策的有效銜接并增強(qiáng)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)更迭的穩(wěn)定性。
三是在需求側(cè)進(jìn)一步拉大用戶側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)價(jià)差。
盡快推動(dòng)尚未建立尖峰電價(jià)機(jī)制的省份核定尖峰時(shí)段與系數(shù),各省合理估計(jì)本省剛性負(fù)荷與彈性負(fù)荷比例,在拉大價(jià)差的同時(shí),合理估計(jì)峰谷分時(shí)價(jià)差上限,引導(dǎo)用戶側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施等靈活性資源參與削峰填谷。
遠(yuǎn)期要推動(dòng)各類型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng),逐步由政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變成市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。
一是推動(dòng)各類型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)。
現(xiàn)貨方面,在西北地區(qū)現(xiàn)貨市場(chǎng)建立后,建議盡快確立儲(chǔ)能參與方式,激勵(lì)儲(chǔ)能通過現(xiàn)貨峰谷價(jià)差套利回收成本;輔助服務(wù)方面,建議豐富調(diào)頻、備用等儲(chǔ)能輔助服務(wù)品種,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能收益多元化;容量市場(chǎng)方面,建議研究形成儲(chǔ)能分級(jí)可信容量核定方案,根據(jù)儲(chǔ)能頂峰能力核定有效容量,并對(duì)早期建設(shè)的儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)合理補(bǔ)償傾斜,還原儲(chǔ)能真實(shí)容量?jī)r(jià)值。此外,應(yīng)加快健全市場(chǎng)化運(yùn)行背景下的抽水蓄能電站容量電費(fèi)定價(jià)與成本分?jǐn)偡椒?,形成光熱電站非全額覆蓋的容量補(bǔ)償方案,以競(jìng)爭(zhēng)性收益促進(jìn)行業(yè)發(fā)展,以保障性收益激勵(lì)儲(chǔ)能投運(yùn)。
二是鼓勵(lì)創(chuàng)新與推廣儲(chǔ)能商業(yè)模式。
積極推廣發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)與用戶側(cè)的共享儲(chǔ)能模式。鼓勵(lì)新能源電站以自建、共建、租用等形式配置儲(chǔ)能,積極開展共享儲(chǔ)能、云儲(chǔ)能等創(chuàng)新商業(yè)模式的應(yīng)用示范,發(fā)揮儲(chǔ)能“一體多用、分時(shí)復(fù)用”功能。
三是借助儲(chǔ)能增強(qiáng)省間互濟(jì),拓寬儲(chǔ)能收益空間。
儲(chǔ)能與跨省跨區(qū)交易的結(jié)合,可以為西北地區(qū)乃至全國(guó)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟新的道路。通過政策引導(dǎo)、市場(chǎng)機(jī)制創(chuàng)新和跨區(qū)域合作,不僅可以有效解決儲(chǔ)能設(shè)施初期的經(jīng)濟(jì)障礙,還能充分發(fā)揮儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用,促進(jìn)新能源的高效利用和電力市場(chǎng)的健康發(fā)展。
通過上述方式,可以有效應(yīng)對(duì)西北地區(qū)儲(chǔ)能面臨的多重挑戰(zhàn),包括儲(chǔ)能投資方因成本和收益不明確而建設(shè)動(dòng)力不足的問題。通過“短期靠政策,長(zhǎng)期靠市場(chǎng)”促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,為西北地區(qū)新能源消納水平提升與新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐。