隨著全球能源轉(zhuǎn)型的加速，儲(chǔ)能技術(shù)成為連接可再生能源發(fā)展與電網(wǎng)現(xiàn)代化的關(guān)鍵紐帶。近年來(lái)，中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模迅速擴(kuò)大，已成為全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的重要力量。
但新型儲(chǔ)能在蓬勃發(fā)展的進(jìn)程中，涌現(xiàn)出很多問(wèn)題。從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看，新型儲(chǔ)能技術(shù)如何助力地方產(chǎn)業(yè)提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力？?jī)?chǔ)能電池企業(yè)又如何應(yīng)對(duì)國(guó)際合規(guī)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)？電力系統(tǒng)方面，新型儲(chǔ)能如何助力電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型？新型儲(chǔ)能如何更好成為未來(lái)新型電力系統(tǒng)的壓艙石？
為了探討這些與新型儲(chǔ)能發(fā)展有關(guān)的問(wèn)題，界面新聞工業(yè)組與綠色和平地方氣候行動(dòng)力項(xiàng)目組合作欄目，特邀請(qǐng)行業(yè)核心專家和學(xué)者進(jìn)行專訪與撰稿，深入探討儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)方向。
界面新聞?dòng)浾?｜ 戴晶晶
2011年12月的冀北壩上高原，國(guó)家電網(wǎng)牽頭建設(shè)的世界上首個(gè)集“風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能輸電”于一體的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程竣工投運(yùn)：風(fēng)電98.5兆瓦、光伏發(fā)電40兆瓦、儲(chǔ)能20兆瓦。
這個(gè)新能源開發(fā)利用的“試驗(yàn)田”落定，也開啟了電網(wǎng)公司驗(yàn)證儲(chǔ)能技術(shù)和探索應(yīng)用場(chǎng)景之路，之后接連的示范項(xiàng)目中不乏比亞迪(002594.SZ)、中航鋰電和中創(chuàng)新航(03931.HK)等老牌電池廠商參與的身影。但新型儲(chǔ)能的性能和成本等問(wèn)題拖累產(chǎn)業(yè)化，商業(yè)模式也毫無(wú)頭緒，直到2018年電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能才顯現(xiàn)爆發(fā)的趨勢(shì)。
2019年5月，國(guó)家發(fā)改委《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》明確指出抽水蓄能電站、電儲(chǔ)能設(shè)施不得計(jì)入輸配電定價(jià)成本；隨后國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)發(fā)文嚴(yán)控投資，果斷離場(chǎng)，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展勢(shì)頭戛然而止。
跨越了數(shù)年的低迷期，在建設(shè)新型電力系統(tǒng)和電池產(chǎn)能擴(kuò)大的催化下，2023年新型儲(chǔ)能行業(yè)全面提速、熱錢奔涌、應(yīng)用場(chǎng)景多點(diǎn)開花，風(fēng)光企業(yè)也紛紛搶灘儲(chǔ)能賽道，當(dāng)年新增裝機(jī)規(guī)模首次突破20吉瓦，三倍于2022年同期水平。
進(jìn)入2024年，市場(chǎng)依舊如火如荼，上半年中國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)已達(dá)44.4吉瓦，較2023年底增長(zhǎng)超過(guò)40%，但隨著價(jià)格戰(zhàn)中儲(chǔ)能系統(tǒng)報(bào)價(jià)進(jìn)入每瓦時(shí)“0.5元時(shí)代”，內(nèi)卷陰霾已籠罩在整個(gè)行業(yè)頭頂。
從實(shí)際應(yīng)用看，儲(chǔ)能與電網(wǎng)的關(guān)系千絲萬(wàn)縷，電源側(cè)新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)反而帶來(lái)利用率低的困境。此外，產(chǎn)業(yè)政策和電力市場(chǎng)環(huán)境亟待完善，還未形成清晰的儲(chǔ)能商業(yè)模式和成本回收機(jī)制。
近日，界面新聞采訪了北方工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、電氣工程一級(jí)學(xué)科責(zé)任教授李建林，以厘清儲(chǔ)能市場(chǎng)游戲規(guī)則并判斷行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。他同時(shí)也是中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)秘書長(zhǎng)，中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)儲(chǔ)能標(biāo)委會(huì)秘書長(zhǎng)，IEEE PES儲(chǔ)能技術(shù)運(yùn)行控制委員會(huì)副主席。
李建林在中國(guó)科學(xué)院電工研究所工作多年，是新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的見(jiàn)證者。
本次采訪內(nèi)容分為上下篇。在上篇，李建林指出當(dāng)前的新型儲(chǔ)能行業(yè)正在洗牌，并介紹了新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)政策由來(lái)，電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)與儲(chǔ)能之間的關(guān)系，以及新型儲(chǔ)能當(dāng)前行之有效的支持政策。
以下為采訪實(shí)錄(上)，刊發(fā)時(shí)有所刪減。
界面新聞：內(nèi)卷是當(dāng)前國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能行業(yè)的關(guān)鍵詞，您如何評(píng)價(jià)當(dāng)前儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與企業(yè)生存狀況？
李建林：無(wú)論是從國(guó)家政策的鼓勵(lì)還是產(chǎn)業(yè)界的努力看，儲(chǔ)能行業(yè)都是積極向上的。儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模和在電網(wǎng)中的作用正在不斷擴(kuò)大，形成了一個(gè)具有潛力的市場(chǎng)和行業(yè)趨勢(shì)。
然而，這并不意味著每個(gè)企業(yè)或個(gè)人都能從中受益。
從國(guó)際太陽(yáng)能光伏與智慧能源大會(huì)暨展覽會(huì)(SNEC)可以看出，近年許多企業(yè)的業(yè)務(wù)都從風(fēng)光擴(kuò)展到了儲(chǔ)能。2023年，市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)充滿希望，展會(huì)規(guī)模龐大，人人臉上都洋溢著幸福的笑容，但當(dāng)時(shí)就有預(yù)言稱，到2024年，可能60%-70%的企業(yè)會(huì)面臨困難，甚至倒閉。（編者注： 2023年5月，遠(yuǎn)景能源儲(chǔ)能事業(yè)部總經(jīng)理鄭漢波曾在一場(chǎng)會(huì)議上表示，很多儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商還在解決生存問(wèn)題，到明年可能80%企業(yè)會(huì)倒下 。）
事實(shí)證明，這種洗牌正在發(fā)生，許多企業(yè)已經(jīng)無(wú)法維持經(jīng)營(yíng)。
我常在各種場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)，行業(yè)需要自律，不能亂搞。為了拿訂單，有些人不擇手段。儲(chǔ)能系統(tǒng)報(bào)價(jià)急劇下降，從前年每瓦1.4元降到現(xiàn)在的0.8元甚至0.6元，這種不符合市場(chǎng)規(guī)律的價(jià)格戰(zhàn)無(wú)法持續(xù)。事實(shí)上，拿到訂單的人也面臨困境，只是死得稍晚而已，而拿不到訂單的人立即出局。
從商業(yè)規(guī)則來(lái)看，很多企業(yè)無(wú)法長(zhǎng)久生存。真正能生存下來(lái)的企業(yè)往往是多元經(jīng)營(yíng)的，不完全依賴單一市場(chǎng)。另外，大型央企業(yè)由于有較大的資金池，可以不惜成本地?fù)屨际袌?chǎng)，擠壓那些有創(chuàng)新但風(fēng)險(xiǎn)抵御能力較弱的企業(yè)。
電池行業(yè)也是如此，許多電芯供應(yīng)商無(wú)法長(zhǎng)期生存，最終市場(chǎng)會(huì)集中在少數(shù)幾家公司手中。盡管這符合行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，但也可能導(dǎo)致未來(lái)特別是在核心技術(shù)和專利方面的國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題。
商業(yè)環(huán)境太復(fù)雜，三角債是一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題。企業(yè)辛苦拿到訂單后開始供貨，必須維護(hù)信譽(yù)，但大環(huán)境不好，導(dǎo)致應(yīng)收賬款難以回收。
以光伏電站為例，假設(shè)投資20億元，設(shè)備供應(yīng)商供貨的合同金額是5億，為趕工期，短期內(nèi)大量從供貨商購(gòu)買設(shè)備，但光伏電站可能已經(jīng)被轉(zhuǎn)手多次，通過(guò)資本運(yùn)作變換了投資方，合同失效，成為壞賬。但供貨商的賬單必須支付，一旦他們無(wú)法收到貨款，可能會(huì)提出訴訟，導(dǎo)致企業(yè)陷入被動(dòng)。
界面新聞：電網(wǎng)公司建設(shè)和管理儲(chǔ)能電站，能直接解決當(dāng)前利用率低等問(wèn)題。比如湖南的黑麋峰抽水蓄能電站，原隸屬于中電國(guó)際五凌電力有限公司，建成后每年調(diào)用次數(shù)不超過(guò)30次，無(wú)法盈利。在國(guó)資委的批準(zhǔn)下，于2013年8月被國(guó)網(wǎng)新源公司接管后，調(diào)用次數(shù)立刻增加，轉(zhuǎn)虧為盈。這證明問(wèn)題不在于技術(shù)，而在于管理機(jī)制。您的角度如何理解電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)和新型儲(chǔ)能之間的關(guān)系？
李建林：最初的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目就是由國(guó)家電網(wǎng)公司先行先試。位于河北省張北縣的風(fēng)光儲(chǔ)能基地是中國(guó)首個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目，于2009年啟動(dòng)。該項(xiàng)目?jī)?chǔ)能容量達(dá)到20兆瓦，包含鋰電池、液流電池、超級(jí)電容器等多項(xiàng)技術(shù)。
此后，國(guó)家電網(wǎng)陸續(xù)部署了許多示范工程，在江蘇、河南、湖南等地建成了百兆瓦級(jí)的項(xiàng)目。從規(guī)劃上看，電網(wǎng)公司每年都會(huì)列出10個(gè)儲(chǔ)能方向的項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)十年累積了100個(gè)項(xiàng)目，涵蓋了所有可能的應(yīng)用場(chǎng)景，驗(yàn)證了儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)作用。
電網(wǎng)公司對(duì)儲(chǔ)能有深入的理解，但隨著國(guó)家出臺(tái)和推進(jìn)《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》（電改9號(hào)文），以及2019年《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》等文件明確儲(chǔ)能成本不納入輸配電價(jià)，限制了電網(wǎng)公司在儲(chǔ)能領(lǐng)域的擴(kuò)展。
發(fā)電企業(yè)現(xiàn)在大力發(fā)展儲(chǔ)能，實(shí)際上是迫于無(wú)奈。根據(jù)“雙碳”目標(biāo)，風(fēng)電和光伏的裝機(jī)容量必須達(dá)到12億千瓦。五大發(fā)電集團(tuán)必須提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，新能源裝機(jī)容量占比必須達(dá)到50%，這種硬性要求迫使發(fā)電企業(yè)尋求解決方案，依靠大規(guī)模的可再生能源基地，如三北地區(qū)的項(xiàng)目。
由于負(fù)荷預(yù)測(cè)偏高、市場(chǎng)供需變化較大、工程建設(shè)與電源發(fā)展不協(xié)調(diào)等問(wèn)題，部分特高壓工程投運(yùn)后最大輸電功率一直未達(dá)預(yù)期，輸電能力發(fā)揮不充分，工程利用小時(shí)數(shù)偏低。由于我國(guó)能源分布不均，原有的電網(wǎng)架構(gòu)難以滿足大規(guī)模、長(zhǎng)距離的電力傳輸需求。特高壓輸電不僅能緩解地區(qū)間電力負(fù)荷不平衡的問(wèn)題，提高電力傳輸效率，還能擴(kuò)大可再生能源的消納范圍，減少風(fēng)能和光能的浪費(fèi)現(xiàn)象。
從建設(shè)周期來(lái)看，光伏電站通常需要3至6個(gè)月，風(fēng)電項(xiàng)目為1年，而特高壓項(xiàng)目則需要1.5至2年。理論上，特高壓電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)先行一步，以確保與建設(shè)速度更快的風(fēng)光電站形成“源網(wǎng)匹配”，從而實(shí)現(xiàn)同步投產(chǎn)和高效消納。
之前新能源消納就曾成為爭(zhēng)議話題，所以風(fēng)光儲(chǔ)能基地建設(shè)過(guò)程中，制定了相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，要求風(fēng)電和光伏必須達(dá)到一定指標(biāo)才能并網(wǎng)，以確保電網(wǎng)安全。
界面新聞：這是否是新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)的由來(lái)？
李建林：新能源項(xiàng)目的強(qiáng)制性儲(chǔ)能要求，正是從這一背景中產(chǎn)生。當(dāng)年我參與了張北風(fēng)光儲(chǔ)能項(xiàng)目的開發(fā)，其中配備10%的儲(chǔ)能比例要求是通過(guò)調(diào)度上對(duì)誤差的管理提出的。比如，電網(wǎng)要求發(fā)電方提前一天提交出力曲線，8點(diǎn)出力為100千瓦，8:15為200千瓦。電網(wǎng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行電力平衡調(diào)度，確保頻率穩(wěn)定。然而，如果實(shí)際出力與預(yù)期偏差過(guò)大，比如承諾100千瓦但實(shí)際為0千瓦，就會(huì)對(duì)電網(wǎng)的其他調(diào)節(jié)資源造成影響。
這種不準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)不得不迅速增加火電出力或減少負(fù)載來(lái)保持平衡，這種不確定性帶來(lái)的代價(jià)會(huì)懲罰其他參與者。因此，電網(wǎng)公司設(shè)定了調(diào)度誤差必須在正負(fù)10%以內(nèi)，以便于調(diào)度安排。之后，電網(wǎng)也驗(yàn)證了10%的儲(chǔ)能配置足以滿足穩(wěn)定性的要求。（ 編者注：2017年，青海省發(fā)展改革委發(fā)布《2017年度風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方案》，要求風(fēng)電項(xiàng)目按照裝機(jī)容量的10%配建儲(chǔ)能，此后其它省份陸續(xù)開始對(duì)新能源配建儲(chǔ)能提出政策要求。 ）
在青海等地區(qū)，由于新能源發(fā)電占比較大，電網(wǎng)優(yōu)先接入有儲(chǔ)能支持的項(xiàng)目。比如，國(guó)電集團(tuán)下屬的龍?jiān)措娏υ鵀檫|寧臥牛石50兆瓦風(fēng)電場(chǎng)安裝5兆瓦的液流電池，電網(wǎng)公司就針對(duì)其實(shí)施了優(yōu)先調(diào)度政策，并在需要切除電站時(shí)盡量保留此電站，這增加了電站運(yùn)行時(shí)間，帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
儲(chǔ)能的應(yīng)用不僅能提高新能源發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性，還能為電網(wǎng)的整體調(diào)度帶來(lái)更多的靈活性。因此，盡管配儲(chǔ)從強(qiáng)制變?yōu)橥扑]，但在許多地區(qū)已經(jīng)成為普遍實(shí)踐，因?yàn)槠淠軌蝻@著提高新能源電站的并網(wǎng)能力和經(jīng)濟(jì)效益。
界面新聞：電網(wǎng)如何對(duì)風(fēng)光和儲(chǔ)能進(jìn)行調(diào)度？是否存在分開調(diào)度的情況？
李建林：在風(fēng)電、光伏和儲(chǔ)能的調(diào)度中，通常將它們視為一個(gè)整體項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)度，而不是單獨(dú)操作。電網(wǎng)公司只會(huì)下達(dá)外部指令，而不關(guān)心具體的技術(shù)細(xì)節(jié)。比如，當(dāng)電網(wǎng)需要某個(gè)爬坡率或其他性能指標(biāo)時(shí)，如果沒(méi)有儲(chǔ)能系統(tǒng)，這些要求可能無(wú)法達(dá)成。有了儲(chǔ)能系統(tǒng)，風(fēng)電和光伏就能夠穩(wěn)定輸出，滿足電網(wǎng)的調(diào)度要求。在西北電網(wǎng)中，這種要求尤為嚴(yán)格。如果不能按要求提供穩(wěn)定的電力輸出，電網(wǎng)會(huì)直接切除不符合要求的電站。
為了符合電網(wǎng)的調(diào)度要求，風(fēng)電和光伏電站需要具備調(diào)頻和調(diào)壓的能力，如果沒(méi)有儲(chǔ)能系統(tǒng)，就需要將三分之一的機(jī)組待命，以隨時(shí)調(diào)整輸出。因此，儲(chǔ)能的主要作用不在于發(fā)電，而是在于平衡和穩(wěn)定輸出，以滿足考核要求。類似于高速路上的車輛在監(jiān)控點(diǎn)減速，儲(chǔ)能系統(tǒng)能在關(guān)鍵時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整，確保電網(wǎng)穩(wěn)定。
目前，業(yè)界普遍的做法是增加10%的儲(chǔ)能作為風(fēng)電和光伏的杠桿，這意味著建設(shè)100兆瓦的儲(chǔ)能電站可以換來(lái)1000兆瓦的風(fēng)電項(xiàng)目。這種配置被視作并網(wǎng)的必要條件，尤其是在跑馬圈地的背景下，儲(chǔ)能成為了進(jìn)入市場(chǎng)的敲門磚。
許多發(fā)電企業(yè)為了獲得并網(wǎng)資格，會(huì)與儲(chǔ)能供應(yīng)商合作，雙方心照不宣地拿路條與賣電池。但電網(wǎng)公司未能從中直接獲利，所以存在一刀切的情況，體制機(jī)制還存在完善的空間。
界面新聞：目前新型儲(chǔ)能有哪些行之有效的支持政策？
李建林：當(dāng)前儲(chǔ)能行業(yè)中，工商業(yè)儲(chǔ)能的商業(yè)模式相對(duì)清晰，特別是在江蘇和山東等地，企業(yè)有自發(fā)建立儲(chǔ)能電站的動(dòng)力。
山東已經(jīng)實(shí)施了一些靈活的政策，比如在光伏發(fā)電高峰期，電價(jià)可能降至零甚至出現(xiàn)負(fù)電價(jià)。這意味著建造光伏電站的投資回報(bào)需要重新計(jì)算，因?yàn)樵疽揽刻?yáng)能發(fā)電的計(jì)劃可能會(huì)被打亂，導(dǎo)致回收期延長(zhǎng)。在這種情況下，儲(chǔ)能成為一種有效的解決方案。通過(guò)在電價(jià)低時(shí)存儲(chǔ)電能，并在需要時(shí)釋放，可以平衡發(fā)電和用電的不匹配問(wèn)題。
在全國(guó)范圍內(nèi)，峰谷電價(jià)差距的逐步擴(kuò)大也為儲(chǔ)能提供了更多機(jī)會(huì)，比如尖峰電價(jià)和深谷電價(jià)的設(shè)置。江蘇的儲(chǔ)能用戶數(shù)量近年來(lái)增加顯著，當(dāng)?shù)氐拇笮碗姵刂圃炱髽I(yè)也會(huì)通過(guò)建設(shè)儲(chǔ)能電站來(lái)消化庫(kù)存，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金流的轉(zhuǎn)化。
儲(chǔ)能的盈虧平衡點(diǎn)正在下降。前幾年儲(chǔ)能的度電成本約為0.7元，而現(xiàn)在隨著電池技術(shù)的進(jìn)步和循環(huán)壽命的增加，盈虧平衡點(diǎn)已經(jīng)降至不到0.63元。這種變化增加了工商業(yè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性，尤其是在江蘇等地，峰谷差達(dá)到了0.76元，帶來(lái)了盈利空間。
江蘇還積極推動(dòng)需求響應(yīng)。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過(guò)高時(shí)，鼓勵(lì)用戶減少用電以緩解壓力，并給予經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。儲(chǔ)能系統(tǒng)在這種情況下不僅可以減少用電，還可以通過(guò)放電來(lái)支持電網(wǎng)負(fù)荷。湖南和浙江等地也在效仿實(shí)施這種政策，電網(wǎng)公司通過(guò)調(diào)動(dòng)儲(chǔ)能資源來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)，無(wú)需直接投資，從而降低風(fēng)險(xiǎn)。