過去,由于新能源采用國家核價、計劃調(diào)度的價格機(jī)制和管理體制,不能及時響應(yīng)市場的時序和位置價格信號,這給系統(tǒng)運(yùn)行帶來了不少的困難,隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)增長,困難只會變得越來越多。所以,國內(nèi)眾多地區(qū)開始實施配置儲能的政策,讓新能源像火電一樣實現(xiàn)單機(jī)的可控可調(diào),但是在大量投入儲能設(shè)施后,儲能行業(yè)的發(fā)展也迎來了新的問題。隨著《關(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價市場化改革 促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》(以下簡稱《通知》)的發(fā)布,標(biāo)志著我國新能源向市場化時代大步邁進(jìn),新能源的生產(chǎn)經(jīng)營和發(fā)展模式迎來了重大變革,作為與新能源緊密相連的命運(yùn)共同體,儲能在電力行業(yè)中的發(fā)展前景與投資模式也將由此開啟新的篇章,步入一個充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的全新發(fā)展階段。
電力系統(tǒng)對儲能需求的由來
2023年以來,我國新型儲能建設(shè)規(guī)模實現(xiàn)爆發(fā)式增長,2023年全年新增裝機(jī)規(guī)模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時,較2022年底增長超過260%,2024年前三季度,新增新型儲能裝機(jī)規(guī)模約2713萬千瓦/6113萬千瓦時,兩年內(nèi)僅新型儲能的裝機(jī)規(guī)模就與南非整個國家的火電、燃?xì)庋b機(jī)容量相當(dāng)。在儲能總裝機(jī)規(guī)模中,約43%來自新能源配儲的貢獻(xiàn)。
理論支撐儲能穩(wěn)健前行的需求。我國正在建設(shè)以風(fēng)、光為主的新型電力系統(tǒng),隨著新能源并網(wǎng)比例的不斷增加,系統(tǒng)凈負(fù)荷波動性和峰谷切換速度加大,對調(diào)峰資源的規(guī)模、響應(yīng)速度都提出了更高要求。新能源發(fā)電有著“靠天吃飯、波動性強(qiáng)”的明顯特征,如青海某日新能源出力超過當(dāng)時全網(wǎng)用電負(fù)荷的1.3倍,占當(dāng)時全網(wǎng)總出力的80%以上。隨著各地新能源裝機(jī)占比的提高,未來類似青海這種新能源出力超過當(dāng)時最大負(fù)荷的情況可能會越來越多。在風(fēng)光大發(fā)時段,還要追求新能源消納,即使在調(diào)節(jié)電源全部停機(jī)的情況下也無法實現(xiàn)電力平衡時,從理論上講,這時候就必須要有一個在風(fēng)光大發(fā)時段扮演負(fù)荷、少發(fā)時段扮演電源的雙面角色。毋庸置疑,儲能裝置是不二之選。然而,這也引發(fā)了兩個問題:在碳中和目標(biāo)實現(xiàn)前什么時間點真正需要儲能?未來是否會有新的技術(shù)誕生?
高度重視新能源消納率催生儲能的需求。當(dāng)前,各地發(fā)展儲能主要是為了完成新能源高消納率的要求。2021年10月,湖南省在評估新能源裝機(jī)規(guī)模、發(fā)展規(guī)劃及消納前景后,在《關(guān)于加快推動湖南省電化學(xué)儲能發(fā)展的實施意見》中提出建立“新能源+儲能”的機(jī)制,規(guī)定風(fēng)電和集中式光伏發(fā)電項目需分別按照不低于其裝機(jī)容量15%和5%的比例(儲能時長為2小時)配建儲能電站。此后,國內(nèi)多數(shù)地區(qū)將強(qiáng)制配儲作為新建新能源項目核準(zhǔn)、并網(wǎng)、上網(wǎng)的前置條件。各地都通過不同形式的政策對新能源配儲提出了要求,極大促進(jìn)了儲能在電力行業(yè)的迅速應(yīng)用和發(fā)展。同時,在2024年2月國家發(fā)展改革委、國家能源局《關(guān)于建立健全電力輔助服務(wù)市場價格機(jī)制的通知》(發(fā)改價格〔2024〕196號)實施前,部分地區(qū)新能源發(fā)電可能以高達(dá)正常電價3倍的價格購買調(diào)峰服務(wù),這相當(dāng)于最后20%的電量以負(fù)電價上網(wǎng)。為了完成消納率的考核,強(qiáng)制配儲和強(qiáng)制消納都剝奪了新能源項目自主選擇是否被消納的權(quán)利。
國際上儲能的發(fā)展情況
在國內(nèi)儲能行業(yè)飛速發(fā)展的同期,2023年全球電力行業(yè)新型儲能新增投運(yùn)規(guī)模達(dá)到45.6吉瓦,中國、歐洲和美國引領(lǐng)全球儲能市場發(fā)展,三者新增裝機(jī)規(guī)模合計占全球市場的88%,中國占比接近50%。
國外市場推動儲能的發(fā)展。從國際上看,各國對新型儲能采取了不同的政策支持,如美國聯(lián)邦層面提供了稅收抵免和其他激勵措施;澳大利亞提供了家庭儲能系統(tǒng)的補(bǔ)貼計劃,以鼓勵消費者采用太陽能與電池儲能結(jié)合的解決方案;德國既是歐洲戶儲裝機(jī)量最高的國家,也是全球戶儲市場規(guī)模最大的國家,截至2024年9月,戶儲累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)8.6吉瓦/13.5吉瓦時,在德國儲能市場占比接近85%,最常見的商業(yè)模式是將光伏系統(tǒng)與電池儲能相結(jié)合,德國分別在2013年、2016年提出兩輪德國復(fù)興信貸發(fā)展銀行(KfW)光儲補(bǔ)貼計劃,為配置戶用儲能的家庭提供低息貸款,并提供最高30%的安裝補(bǔ)貼。德國各州政府出臺多種優(yōu)惠政策,如允許購置戶用儲能設(shè)備成本用于抵免個人所得稅或直接獲得補(bǔ)貼等。
國際經(jīng)驗背后的電價邏輯。在不同的驅(qū)動力下,歐美國家對戶用儲能需求的迫切性要高于我國,主要是由于俄烏沖突后歐洲天然氣供應(yīng)緊張,造成一次能源價格上漲,從而帶動了電力市場價格上升,在這種不正常的電價上漲情況下,光儲系統(tǒng)出現(xiàn)了相對的經(jīng)濟(jì)性。同時,國外用戶對電價的承受能力也高于我國。鑒于用戶側(cè)電價承受能力的巨大差異,當(dāng)需要向用戶側(cè)疏導(dǎo)新能源配儲成本時,應(yīng)該綜合考慮各地的系統(tǒng)承受能力和經(jīng)濟(jì)社會的電價承受能力。
儲能面對的現(xiàn)實
儲能的發(fā)展原本是作為未來電力系統(tǒng)超高比例新能源滲透的“解藥”,但近幾年“被要求”“被需求”的機(jī)制設(shè)置,導(dǎo)致儲能行業(yè)的發(fā)展一路高歌猛進(jìn),可在實際中大批儲能電站卻成了擺設(shè),建而不用,儲能電站的運(yùn)行狀況與初期投資建設(shè)時的理想相差甚遠(yuǎn)。
光環(huán)耀眼的儲能,實際貢獻(xiàn)難以讓人滿意。雖然在理論支撐下增加了儲能需求,但強(qiáng)制配儲也暴露出不同問題,最直觀的就是在儲能基本未調(diào)用的前提下,新能源依舊完成了高消納率:根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的調(diào)研報告,2022~2023年,新能源配儲平均運(yùn)行系數(shù)僅從0.06提升到0.09,平均利用率只有17%,個別項目存在僅部分儲能單元被調(diào)用、甚至基本不調(diào)用的情況;同期,全國平均風(fēng)電利用率分別為96.8%、97.3%,光伏發(fā)電利用率分別為98.3%、98%。由于目前多數(shù)地區(qū)新能源配套儲能由電網(wǎng)調(diào)管,所以行業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)過指責(zé)調(diào)度機(jī)構(gòu)不調(diào)用電源側(cè)儲能的聲音,但實際上調(diào)度機(jī)構(gòu)也在不斷完善調(diào)用機(jī)制、提升調(diào)用水平??墒请S之出現(xiàn)了新的問題,對傳統(tǒng)調(diào)節(jié)電源的靈活性改造標(biāo)準(zhǔn)的提升速度不及預(yù)期,距離國外傳統(tǒng)電源的靈活性改造標(biāo)準(zhǔn)仍存在很大的差距。截至目前,真正需要儲能的時間節(jié)點還沒有到來,電源側(cè)儲能既沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用,還影響了傳統(tǒng)電源的發(fā)展。
強(qiáng)制配儲的成本給經(jīng)營主體和用戶增加了額外負(fù)擔(dān)。推動配儲政策的初衷是提高新能源的消納率,并對未來進(jìn)行前瞻性投資,但提前投入也對用戶的電價上升留下了隱患,“不是不漲而是時候未到”。近幾年,很多方面都就儲能行業(yè)發(fā)展過程中的問題進(jìn)行討論、提出建議,其中包括新型儲能容量電價、根據(jù)新能源配儲成本核定上網(wǎng)價格等,對儲能行業(yè)的各種照顧導(dǎo)致的最終結(jié)果都是要用戶買單。截至2024年9月底,全國已建成投運(yùn)新型儲能5852萬千瓦/1.28億千瓦時,粗略按43%估算新能源配儲規(guī)模,即便在儲能相關(guān)費用持續(xù)下降的情況下,加上儲能變流器、管理系統(tǒng)、儲能電纜等投資,新能源配儲的總成本仍約為543億元;若以2024年工商業(yè)用電量計算,僅考慮回收新能源配儲成本,度電需要分?jǐn)偧s6厘錢。當(dāng)新能源因為提前配儲且在系統(tǒng)中未發(fā)揮其作用時,用戶卻不得不為這一提前投資買單,無疑增加了用戶的購電成本。
新能源入市傳遞出的信號
新能源電價全面開啟市場化改革新征程,預(yù)示著新能源及其相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展路徑將發(fā)生深刻轉(zhuǎn)變,今后其發(fā)展態(tài)勢將更大程度地受到市場機(jī)制的驅(qū)動。《通知》猶如向新能源和儲能領(lǐng)域投入了一顆信號彈,釋放出了以下三個方面的信號。
一是還原系統(tǒng)性思維。電力系統(tǒng)的系統(tǒng)性思維可以理解為源、網(wǎng)、荷、儲等元器件共同作用實現(xiàn)電力平衡,而不是僅依賴于對單一環(huán)節(jié)或技術(shù)的加強(qiáng)。一味要求可再生能源像調(diào)節(jié)電源一樣運(yùn)行,這不僅忽略了電力商品的特殊屬性,也違背了系統(tǒng)性思維的本質(zhì)?!锻ㄖ分赋?,新能源項目上網(wǎng)電量原則上全部進(jìn)入電力市場,上網(wǎng)電價通過市場交易形成,這一規(guī)定的立足點正是要借助市場機(jī)制的力量,營造一個公平、合理的競爭環(huán)境,各類電源都能依據(jù)市場供需關(guān)系,實現(xiàn)高峰時段電價上升、低谷時段電價降低的合理價格機(jī)制。通過這種方式,還原電力系統(tǒng)的系統(tǒng)性思維,讓源、網(wǎng)、荷、儲等各個環(huán)節(jié)都能各司其職、各盡其責(zé),專注于完成自身的分工與使命。
二是還原長遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃。簡單理解電力系統(tǒng)就是“一根扁擔(dān)兩個筐”,一邊是供應(yīng)側(cè)、另一邊是需求側(cè),中間是電網(wǎng),若要實現(xiàn)平衡或是消納更多的新能源,既可以調(diào)整供應(yīng)側(cè),也可以調(diào)整需求側(cè),長遠(yuǎn)規(guī)劃就是根據(jù)市場的經(jīng)濟(jì)性對二者順序的選擇問題。從2022年到現(xiàn)在,山東利用市場機(jī)制實現(xiàn)峰谷價差逐步縮小,2023年引導(dǎo)全省可調(diào)節(jié)負(fù)荷實現(xiàn)中午填谷350萬千瓦、晚峰削減200萬千瓦,為午間新能源騰挪的消納空間相當(dāng)于12臺300兆瓦級抽蓄電站或35臺100兆瓦電化學(xué)儲能所具備的調(diào)峰能力。因此,在用戶端潛在地存在著一個電力的“富饒之地”,《通知》中新能源電量的市場化,有助于電力價格更好地反映供電成本,還原電力的商品屬性,若用電側(cè)的負(fù)荷能夠根據(jù)市場價格變化實現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)移、精細(xì)調(diào)節(jié)或適時中斷,必然成為電力系統(tǒng)的寶貴資源。從經(jīng)濟(jì)調(diào)度的角度來說,免費的調(diào)節(jié)能力遠(yuǎn)比投資收費的更經(jīng)濟(jì)劃算。長遠(yuǎn)看,應(yīng)該是將市場化的“軟機(jī)制”排在增加儲能“硬設(shè)備”之前,優(yōu)先利用市場機(jī)制優(yōu)化資源配置,審慎權(quán)衡儲能的投入時機(jī)與規(guī)模。
三是還原新能源企業(yè)選擇權(quán)。基于新能源的自身特性,其應(yīng)享有的權(quán)利應(yīng)該是既可以在市場中購買調(diào)節(jié)能力,也可以通過自身調(diào)節(jié)去適應(yīng)市場需求。《通知》指出,不得將配置儲能作為新建新能源項目核準(zhǔn)、并網(wǎng)、上網(wǎng)等的前置條件。這種對新能源配儲既不強(qiáng)制也不禁止的態(tài)度,意味著新能源企業(yè)可根據(jù)自身需求選擇是否配儲。比如,某新能源企業(yè)某時刻節(jié)點電價較低就可以通過自身配置的儲能對電量進(jìn)行時空轉(zhuǎn)移,權(quán)衡新能源調(diào)用儲能付出的費用后,待節(jié)點電價升高到一定時進(jìn)行放電,或是企業(yè)所在位置信號較好,電價一直處于較高的水平,就可以選擇不進(jìn)行配儲。將選擇權(quán)還給新能源企業(yè),以市場化方式推動新能源企業(yè)自主配置新型儲能,能夠通過合理的價格信號激勵儲能建設(shè)的積極性。
新能源全面市場化為儲能行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。同時,在儲能需求向市場化轉(zhuǎn)變的過程中,儲能行業(yè)需要適應(yīng)新的市場環(huán)境,提高投資效率。
首先,認(rèn)清新型儲能發(fā)展要由“政策驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“市場驅(qū)動”。儲能未來的發(fā)展要以適應(yīng)市場化為準(zhǔn)則,注重經(jīng)濟(jì)性規(guī)劃。光靠政策補(bǔ)貼并不能解決新型儲能盈利的根本問題,一旦政策補(bǔ)貼“退坡”,儲能產(chǎn)業(yè)將會受到強(qiáng)烈沖擊。截至目前,各種關(guān)于市場建設(shè)的文件都在明確2025年底前實現(xiàn)省級現(xiàn)貨市場基本全覆蓋,還原能源的商品屬性,通過市場化方式進(jìn)行成本疏導(dǎo)。在現(xiàn)貨市場中,價格信號引導(dǎo)負(fù)荷側(cè)改變用電習(xí)慣的潛力將通過市場化機(jī)制被充分激發(fā)出來,所以,儲能的投資應(yīng)充分考慮市場價格的經(jīng)濟(jì)規(guī)劃,重塑盈利模式,而非一味地通過政策補(bǔ)貼實現(xiàn)盈利。
其次,降低成本才是儲能的生存之本。市場推崇的是物有所值、高性價比,在其他技術(shù)先于儲能突破之前,儲能自身要實現(xiàn)技術(shù)突破。對于在市場中缺乏競爭力的儲能,若要在市場中獲得更大收益,目前可選擇的路徑之一便是降低成本。在追求降本的過程中,企業(yè)需要分析成本結(jié)構(gòu),找出成本高昂的環(huán)節(jié),并制定相應(yīng)改進(jìn)措施,如通過技術(shù)創(chuàng)新提升儲能系統(tǒng)效率、延長儲能電池的全生命周期以及提升儲能系統(tǒng)的功率密度。同時,應(yīng)加大科研投入,推動技術(shù)創(chuàng)新,提高生產(chǎn)效率和降低成本。此外,企業(yè)應(yīng)對各項成本進(jìn)行精細(xì)化管理,通過優(yōu)化采購、生產(chǎn)、銷售等各個環(huán)節(jié),減少不必要的浪費和損耗。儲能企業(yè)應(yīng)在今后聚焦于技術(shù)創(chuàng)新和性能提升,在新技術(shù)出現(xiàn)前提高儲能的市場價值。
最后,選擇合理場景,豐富盈利模式。儲能的發(fā)展要結(jié)合其自身特性和系統(tǒng)需要,選擇適合自身的不同場景進(jìn)行投資,并創(chuàng)造更大的價值和收益。從整個電力系統(tǒng)的角度看,儲能的應(yīng)用場景可以分為發(fā)電側(cè)儲能、電網(wǎng)側(cè)儲能和用戶側(cè)儲能三大場景。對于發(fā)電側(cè),對于可再生能源發(fā)電,儲能系統(tǒng)可發(fā)揮“穩(wěn)定器”的作用,平滑發(fā)電曲線,提高電費收益。此外,儲能還可用于傳統(tǒng)電源的輔助服務(wù),如火電廠、水電廠通過配置儲能,能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)的調(diào)頻備用需求,通過參與電力輔助服務(wù)市場獲取收益。對于工商業(yè)用戶來說,儲能系統(tǒng)可以幫助其降低用電成本,在電價低谷時充電,在電價高峰時放電,利用峰谷電價差節(jié)省電費支出。對于電網(wǎng)側(cè),當(dāng)用電負(fù)荷高峰來臨時,在一些輸電線路容量有限的區(qū)域可能會出現(xiàn)電力傳輸瓶頸,儲能系統(tǒng)可以在負(fù)荷低谷時儲存電能,在高峰時釋放,起到“削峰填谷”的作用,減輕輸電線路的壓力,避免因電網(wǎng)阻塞而進(jìn)行昂貴的輸電擴(kuò)容改造??傊?,儲能在不同場景下都有著獨特的價值和盈利潛力,企業(yè)需要精準(zhǔn)把握各個場景的特點和需求,選擇合理的應(yīng)用場景,不斷創(chuàng)新和豐富盈利模式。
在當(dāng)前的技術(shù)條件下,儲能無疑是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、加速形成新型能源體系進(jìn)程中至關(guān)重要的一環(huán)。儲能行業(yè)的健康發(fā)展需要在良好健全的市場機(jī)制下進(jìn)行,《通知》的發(fā)布將為儲能行業(yè)營造一個公平、高效的市場環(huán)境。在完善的市場機(jī)制下,儲能行業(yè)將實現(xiàn)從依賴政策支持的“溫室”,向依靠市場自身調(diào)節(jié)的“叢林”法則轉(zhuǎn)變。