北京海博思創(chuàng)科技股份有限公司董事長張劍輝出席會議并發(fā)表題為《“雙碳”目標(biāo)下新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展》的主題報告。他表示,儲能可用于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用的各個環(huán)節(jié),在時間和空間上改變了電力的生產(chǎn)、傳輸和消費方式,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)支撐。
以下為發(fā)言全文:
張劍輝:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓,大家中午好,感謝大會的邀請,我是在儲能行業(yè)從業(yè)超過10年的“儲能老兵”,所以也想從產(chǎn)業(yè)的角度講一講“雙碳”目標(biāo)對于儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。主要分為三部分,一是儲能行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀;二是儲能行業(yè)發(fā)展的趨勢研判;三是對于儲能項目的商業(yè)化推廣建議。
儲能的重要意義毋庸置疑,前幾位嘉賓或多或少都提到了儲能,我想強調(diào)三點,第一、儲能可用于電力系統(tǒng)發(fā)輸配用的各個環(huán)節(jié)。第二他是時間和空間上改變了電力的生產(chǎn)、傳輸和消費的不同方式。第三、他是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)支撐。
從儲能的技術(shù)分類上來講,包含電化學(xué)儲能、儲電、儲熱、儲氫。我想強調(diào)的是每一種儲能技術(shù)都有自己的優(yōu)缺點,一個儲能技術(shù)是不是可以持久,主要考慮兩個關(guān)鍵因素:第一、缺點是不是可以通過技術(shù)進步和規(guī)?;軌蚩焖俚慕鉀Q。第二、優(yōu)點能不能被其他儲能技術(shù)以更低成本來替代。
從這兩點來考慮,目前來看比較廣泛應(yīng)用的是抽水蓄能,因為從度電成本上來講,它是所有儲能技術(shù)里面成本最低的。
電化學(xué)儲能為什么受所有人關(guān)注,或者說新型儲能以電化學(xué)儲能為主,主要還是因為目前的缺點,因為成本比較高,安全性可以通過技術(shù)的進步,能夠快速來解決。
從電化學(xué)角度來講,鋰離子電池的項目,包括成本在快速的下降,是所有電化學(xué)儲能技術(shù)里面應(yīng)用最多的,研發(fā)的熱點在往固態(tài)電池,主要解決鋰離子電池安全性的問題。
從整個市場規(guī)模來看,2020年,全球累積投運的儲能大概190個GW,這里抽水蓄能是占絕大多數(shù),在世界范圍抽水蓄能占比90%,在中國將近89%左右。
去年新增電化學(xué)儲能容量3.2GW,從技術(shù)路線上來講,還是以磷酸鐵鋰為主,這是整個過去十年相當(dāng)于儲能整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況。應(yīng)該說從2017年,電化學(xué)儲能就是快速增長,2018到2019有一個短暫的下坡,主要因為電化學(xué)儲能設(shè)施不能進入到輸配電價的核算當(dāng)中,所以影響了電網(wǎng)投資儲能的積極性。
從2020年開始,很多地區(qū)新能源要求強制配額一定比例的儲能,所以激發(fā)了儲能的裝機容量。從今年2021年,我們行業(yè)預(yù)測大概是去年2倍左右,跟2019到2020的增長趨勢應(yīng)該是保持一致的。
從儲能政策的角度來講,在2017年以前,還在不同的探索時期,出臺了一系列關(guān)于調(diào)頻輔助服務(wù)的儲能政策,2017到2019更多的是一個成長期,應(yīng)該說真正儲能快速發(fā)展是從去年9月習(xí)總書記提出“雙碳”目標(biāo)之后,從今年5月份陸陸續(xù)續(xù)一系列支持政策,從發(fā)改委和能源局出臺,最重要的加快推動發(fā)展新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見,應(yīng)該說給儲能明確了身份地位,同時也有相關(guān)的政策支持。
從整個儲能的發(fā)展角度全面放開,而且最重要的在指導(dǎo)意見里面,給電化學(xué)儲能明確了市場化交易身份。另外,對儲能影響比較大的就是兩個一體化,源—網(wǎng)—荷—儲一體化和多能互補一體化,很多大型的新能源基地配置大比例的儲能的系統(tǒng),這個對于儲能裝機容量的快速提升也提到了促進的作用。
這個表大家可以看到基本上全國各地,除了江浙、東北,其他的各地都是要求在新能源接入的時候要有一定比例的儲能配置,少的在10%,現(xiàn)在很多競爭性上網(wǎng)區(qū)域,儲能配比基本上有的將近30%-40%,儲能充放電時間基本上2小時到3小時,所以這樣的強制配額的政策,客觀上催生了儲能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。當(dāng)然這里有一定的弊端。
下面介紹一下關(guān)于儲能行業(yè)發(fā)展的趨勢研判。
首先從技術(shù)的角度來講,分為短時儲能,中短時間和長時儲能,從戰(zhàn)略意義上來講,我認(rèn)為儲能目前沒有很好的解決長時儲能,長時儲能從英美國家來講,他們也作為戰(zhàn)略性的技術(shù)在持續(xù)性的投資和發(fā)展。
從下一代的鋰離子電池大概在一萬次的循環(huán),壽命希望大于20年,系統(tǒng)成本小于每瓦時一塊錢,度電循環(huán)成本小于一毛錢,本質(zhì)安全,這也是“十四五”國家重點研發(fā)計劃提出的關(guān)于鋰離子電池的發(fā)展技術(shù)目標(biāo)。
從發(fā)展和應(yīng)用趨勢上來講,應(yīng)該向大規(guī)模應(yīng)用去探索,從最早期10兆瓦、20兆瓦,到現(xiàn)在示范項目百兆瓦,下一個發(fā)展目標(biāo)往GW的方向發(fā)展。剛才周院士在他的報告當(dāng)中也提到了GW級的系統(tǒng)集成技術(shù)是我們需要攻克的下一個關(guān)于儲能大規(guī)模發(fā)展的重要技術(shù)。
另外,從儲能應(yīng)用發(fā)展趨勢,應(yīng)該說從電源側(cè)到電網(wǎng)側(cè)到用戶側(cè)都有不同應(yīng)用領(lǐng)域。
電源側(cè)分為幾種類型,一是新能源強配,像剛才說的10%-20%,三小時或者四小時的配置。二是傳統(tǒng)的火電機組,結(jié)合儲能系統(tǒng)增加調(diào)頻響應(yīng)性能。
第二電網(wǎng)側(cè)建立獨立的儲能電站。一種類型結(jié)合變電站設(shè)施,在變電站內(nèi)或者變電站周邊建設(shè)獨立儲能電站。還有一個新型的商業(yè)模式,幾個不同新能源廠站共享儲能電站,這樣可以提升儲能電站應(yīng)用效率。
再者是用戶側(cè)儲能,昨天發(fā)改委將工商業(yè)目錄電價已經(jīng)取消,進一步把工商業(yè)電價直接納入到市場化的交易,這會對用戶側(cè)的儲能起到一個極大促進作用。
這是對未來五年“十四五”儲能發(fā)展的預(yù)測,從發(fā)改委的文件上,預(yù)測到2025年,裝機大概在3500萬千瓦,目前裝機量到去年年底是300萬千瓦,所以按照發(fā)改委的預(yù)期,在未來的五年市場是十倍的增長,但行業(yè)內(nèi)估計比較樂觀,可能會在6000萬,甚至到1個億左右,是現(xiàn)在市場容量將近20倍到30倍,所以實際上新型儲能的發(fā)展未來可期。
關(guān)于儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,一定是跟商業(yè)化推廣息息相關(guān)。在“雙碳”目標(biāo)下和剛才大的政策激勵下,對于儲能項目開發(fā)和商業(yè)化有什么樣的建議?
第一、我們覺得還是大頭在新能源的接入,促進可再生能源的消納,所以一定要優(yōu)先推動電源側(cè)或者電網(wǎng)側(cè)的儲能應(yīng)用,這種大規(guī)模的配置受電網(wǎng)的調(diào)度,是主要的增量發(fā)展方向。
一是現(xiàn)在考慮到市場化的交易,即使是強配,新能源怎么和儲能一起聯(lián)合參與電力市場的交易,能夠減少考核,促進新能源消納,是一個方向。
二是建設(shè)獨立的共享儲能電站,一方面可以為周邊新能源消納進行服務(wù),另外一方面接受電網(wǎng)的調(diào)度,給電網(wǎng)提供調(diào)峰或調(diào)頻的服務(wù)。
第三在調(diào)頻資源比較緊缺的區(qū)域,結(jié)合火電機組的靈活性改造,開展火儲聯(lián)合調(diào)頻的項目,這是關(guān)于電網(wǎng)側(cè)和電源側(cè)儲能的應(yīng)用。
第二是在用戶側(cè)的儲能應(yīng)用,結(jié)合儲能和中國智慧能源的服務(wù),尤其是分布式光伏和儲能相結(jié)合,這樣促進分布式光伏就地消納。另外,注重數(shù)字技術(shù)和儲能領(lǐng)域的跨界融合,實際上發(fā)揮現(xiàn)有的一些移動車輛能量存儲資源。
第三,剛才有一些嘉賓也提到關(guān)于虛擬電廠,結(jié)合分布式的能源產(chǎn)生,包括一些可控的負(fù)荷,再加上儲能,一起聯(lián)合形成一個虛擬電廠。
這里有幾個重點的方向也是我們目前在探索的。
第一、新能源的配套,“兩個一體化”配套儲能項目,我們認(rèn)為未來60%到70%儲能市場還是源于新能源的消納市場。
第二、在滿足經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上,在新能源配置比較多的地方,建設(shè)共享的儲能電站,為周邊新能源消納服務(wù),同時接受電網(wǎng)的調(diào)度,參與電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)。
第三、給系統(tǒng)提供調(diào)頻或者給系統(tǒng)提供一些靈活性的措施。
第四、在用戶側(cè)的儲能,像5G的基站也好,現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)中心為了降低能耗的指標(biāo),把綠電和儲能相結(jié)合,直接給數(shù)據(jù)中心供綠電。
最后,虛擬電廠這樣的服務(wù)。
所以我認(rèn)為這五個方向是在“十四五”期間儲能產(chǎn)業(yè)重點會布局的商業(yè)化的方向。
剛才講到儲能新能源的強配,實際上這里面臨很多問題,因為所有的這些儲能設(shè)施都是在新能源廠站的表儀里面,實際上調(diào)度很難去調(diào)用,儲能只能為單一的廠站服務(wù),利用效率非常低,所以在這里推出不要單獨的在每一個新能源設(shè)施廠站內(nèi)建立儲能系統(tǒng),而是建立獨立共享的儲能電站,為周邊的新能源廠站服務(wù)。
第一、可以促進新能源的消納。第二、提高新能源發(fā)電預(yù)測準(zhǔn)確度,這樣進入電力市場交易后,減少考核。第三、因為本身可以參與電網(wǎng)輔助服務(wù),可以提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性。第四、進一步優(yōu)化電網(wǎng)的潮流,優(yōu)化電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。
這里有幾種盈利模式,剛才說的棄電增發(fā),電站考核的降低,一次調(diào)頻或者二次調(diào)頻的服務(wù),包括租賃、容量也可以獲益,所以這樣避免單一來源的獲益模式,增加他的儲能電站的收益模型。
再有一個剛才介紹跟火電機組一起來提供聯(lián)合調(diào)頻的服務(wù),可以提升機組的調(diào)頻響應(yīng)的性能。直接收益就是直接從輔助服務(wù)當(dāng)中獲益,間接收益減少機組的損耗,延長機組設(shè)備的壽命。
最后是用戶側(cè),可以利用峰谷電價差,取消目錄電價之后,對用戶側(cè)的儲能參與市場化的交易應(yīng)該是一個極大的促進作用。
我的匯報就這些,謝謝大家。
(本文根據(jù)會議現(xiàn)場發(fā)言嘉賓的速記整理而成,未經(jīng)本人審核。)