儲能成為新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐
——訪中國能源研究會儲能專委會主任、中科院工程熱物理所研究員陳海生

■本刊記者 余璇/編輯 白宇

6月7日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》指出，新型儲能具有響應(yīng)快、配置靈活、建設(shè)周期短等優(yōu)勢，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要組成部分；要建立完善適應(yīng)儲能參與的市場機制，鼓勵新型儲能自主選擇參與電力市場，堅持以市場化方式形成價格，持續(xù)完善調(diào)度運行機制。

目前，我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)的思路和重點是什么？儲能行業(yè)發(fā)展將如何為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供重要支撐？如何深化儲能參與輔助服務(wù)市場建設(shè)？對此，本刊記者專訪了中國能源研究會儲能專委會主任、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長、中科院工程熱物理所研究員陳海生。

《中國電業(yè)與能源》：目前，我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)的思路和重點是什么？

陳海生：新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為前提，以新能源為供給主體，以智能電網(wǎng)為樞紐平臺，以源網(wǎng)荷儲一體化與多能互補為支撐，以清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動為基本特征的電力系統(tǒng)。

國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，應(yīng)推動電力系統(tǒng)向適應(yīng)大規(guī)模高比例新能源方向演進；創(chuàng)新電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)和運行模式；增強電源協(xié)調(diào)優(yōu)化運行能力；加快新型儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用，大力提升電力負(fù)荷彈性。

國務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達(dá)峰行動方案》針對“加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)”工作重點包括：構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，推動清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置。大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力，加快靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)，提升電網(wǎng)安全保障水平。積極發(fā)展“新能源+儲能”、源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補，支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng)。制定新一輪抽水蓄能電站中長期發(fā)展規(guī)劃，完善促進抽水蓄能發(fā)展的政策機制。加快新型儲能示范推廣應(yīng)用，到2025年，新型儲能裝機容量達(dá)到3000萬千瓦以上。深化電力體制改革，加快構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場體系。到2030年，省級電網(wǎng)基本具備5%以上的尖峰負(fù)荷響應(yīng)能力。

《中國電業(yè)與能源》：儲能行業(yè)發(fā)展將如何為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供重要支撐？

陳海生：為實現(xiàn)碳中和的遠(yuǎn)景目標(biāo)，我國非化石能源消費比重將逐步提高到80%以上，間歇性、不穩(wěn)定性、不可控的可再生能源將由補充能源變?yōu)橹黧w能源。相應(yīng)地，電力系統(tǒng)將從“集中式發(fā)電為主”向“集中式和分布式發(fā)電結(jié)合”的形式轉(zhuǎn)變，電力系統(tǒng)的主體將從“源網(wǎng)荷”3個主體發(fā)展為“源網(wǎng)荷儲”4個主體，儲能將在新型電力系統(tǒng)中成為4個基本主體之一，成為新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐。

儲能作為電網(wǎng)中的優(yōu)質(zhì)靈活性調(diào)節(jié)資源，同時具有電源和負(fù)荷的雙重屬性，可以解決新能源出力快速波動問題，提供必要的系統(tǒng)慣量支撐，提高系統(tǒng)的可控性和靈活性。在新型電力系統(tǒng)中，儲能是支撐發(fā)電側(cè)高比例可再生能源接入和消納的關(guān)鍵技術(shù)手段；是提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力的重要支撐技術(shù)；也是支撐用戶側(cè)能源管理和電能質(zhì)量的有效手段。

隨著儲能技術(shù)的突破和規(guī)?；l(fā)展，各類儲能技術(shù)的應(yīng)用成本將持續(xù)下降。隨著電力市場化改革的全面推進，儲能既可以作為獨立主體參與現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場，又可以配套可再生能源保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行，實現(xiàn)多重應(yīng)用價值疊加。

《中國電業(yè)與能源》：目前我國儲能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何，面臨哪些挑戰(zhàn)？您對提升儲能服務(wù)新型電力系統(tǒng)的支撐能力有何建議？

陳海生：根據(jù)中國能源研究會儲能專委會/中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）全球儲能項目庫的不完全統(tǒng)計，截至2021年底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模為4610萬千瓦，占全球儲能市場的22%，其中，新型儲能累計裝機超570萬千瓦，同比增長75%。雖然發(fā)展迅速，但面向未來大規(guī)模儲能應(yīng)用需求，仍面臨不少挑戰(zhàn)，主要包括如下幾個方面：

在技術(shù)方面，總體來說，當(dāng)前技術(shù)水平在效率、規(guī)模、安全、成本、壽命等方面尚無法完全滿足新型電力系統(tǒng)應(yīng)用的要求。部分儲能技術(shù)的成熟度尚需提高，部分核心技術(shù)還未完全掌握。

在市場方面，盡管目前各地在探索新的商業(yè)模式，但目前從全國范圍來看，已建儲能項目大多還未形成穩(wěn)定合理的收益模式，能夠獲得調(diào)峰、調(diào)頻以及容量補償?shù)榷嘀厥找娴氖袌鰴C制細(xì)則尚處空白。

在安全與標(biāo)準(zhǔn)體系方面，關(guān)于儲能設(shè)備與儲能電站的技術(shù)規(guī)范還不統(tǒng)一，尚未形成規(guī)范行業(yè)發(fā)展的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。時至今日，行業(yè)仍未形成統(tǒng)一的安全標(biāo)準(zhǔn)和公認(rèn)的解決方案。

為進一步提升儲能服務(wù)新型電力系統(tǒng)的能力，有以下幾方面建議：

一是技術(shù)方面。要強化儲能技術(shù)創(chuàng)新，通過項目和政策支持，開展儲能原理和關(guān)鍵材料、單元、模塊、系統(tǒng)和回收技術(shù)等研究，突破一批具有關(guān)鍵核心意義的儲能技術(shù)。同時，不斷推進儲能技術(shù)與裝備的研發(fā)示范，通過開展提升可再生能源利用水平應(yīng)用、提升電力系統(tǒng)靈活性和穩(wěn)定性應(yīng)用、提升用能智能化水平應(yīng)用、推進儲能支撐能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等不同技術(shù)路徑和場景的應(yīng)用示范，不斷探索技術(shù)創(chuàng)新方向。

二是市場方面。要秉持“誰獲益，誰付費”原則，結(jié)合技術(shù)特性建立長效市場機制、明確政策導(dǎo)向和儲能價格機制。在這個過程中，通過建立合理穩(wěn)定的儲能價格機制，實現(xiàn)多重應(yīng)用價值，從而成為新型電力系統(tǒng)必不可少的一環(huán)。

三是安全方面。要盡快完善儲能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測認(rèn)證體系。建立并完善儲能規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備及試驗等各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)體系。完善儲能產(chǎn)品性能、安全性等檢測認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，建立國家級儲能檢測認(rèn)證機構(gòu)，加強和完善儲能產(chǎn)品全壽命周期質(zhì)量監(jiān)管等。

《中國電業(yè)與能源》：現(xiàn)階段儲能參與輔助服務(wù)市場的情況如何？對于如何深化儲能參與輔助服務(wù)市場建設(shè)，您有何建議？

陳海生：2020年以前，我國儲能參與輔助服務(wù)市場的模式以火儲聯(lián)合調(diào)頻為主。截至2020年底，火儲聯(lián)合調(diào)頻項目建設(shè)規(guī)模超過67萬千瓦。近兩年，隨著我國電力市場化改革的深入以及“雙碳”目標(biāo)的提出，全國各地開始加快輔助服務(wù)市場建設(shè)進程，電源側(cè)、用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè)儲能開始逐步參與輔助服務(wù)市場。

2021年，國家能源局正式發(fā)布《電力并網(wǎng)運行管理規(guī)定》和《電力輔助服務(wù)管理辦法》（以下簡稱“新版‘兩個細(xì)則’”），文件明確了新型儲能參與輔助服務(wù)市場的主體地位，并提出了并網(wǎng)管理要求，同時新增了電力輔助服務(wù)新品種，完善了輔助服務(wù)分擔(dān)共享新機制。自文件發(fā)布以來，全國已有8個地區(qū)修訂了本區(qū)域的輔助服務(wù)市場規(guī)則：

在輔助服務(wù)品種方面，儲能除了可以參與常規(guī)的深度調(diào)峰、二次調(diào)頻以外，山西省和南方區(qū)域等地還新增了有償一次調(diào)頻和無功調(diào)節(jié)等服務(wù)品種。

在市場參與形式方面，華北區(qū)域和浙江省允許用戶側(cè)儲能作為第三方獨立主體參與調(diào)峰市場，同時各地也開始探索儲能聯(lián)合新能源場站參與輔助服務(wù)市場的新機制。

在成本分?jǐn)倷C制方面，廣東、山西、浙江、江蘇的政策體現(xiàn)了“誰獲益，誰付費”的原則，推動建立輔助服務(wù)費用向用戶傳導(dǎo)的長效機制。

雖然輔助服務(wù)市場正在如火如荼地建設(shè)，但仍然存在可持續(xù)發(fā)展機制不明、調(diào)用原則尚不清晰、分?jǐn)傃a償機制不健全、市場長效機制有待建立等問題。

針對這些挑戰(zhàn)，有以下幾個建議：一是因地制宜落實新版“兩個細(xì)則”，明確儲能市場身份，同時結(jié)合市場環(huán)境完善市場規(guī)則；二是拓展儲能參與輔助服務(wù)市場的服務(wù)品種，明晰各市場主體的技術(shù)要求和考核標(biāo)準(zhǔn)；三是結(jié)合電力市場化改革，探索建立電力用戶共同參與的輔助服務(wù)分擔(dān)共享機制，形成可市場化運作的長效機制；四是加強輔助服務(wù)市場與現(xiàn)貨市場的銜接和融合；五是保持政策制定的連貫性，避免政策的大幅度波動造成市場動蕩。

《中國電業(yè)與能源》：在新型電力系統(tǒng)布局下，儲能行業(yè)發(fā)展如何處理好安全、低碳、經(jīng)濟3個要素的平衡關(guān)系？

陳海生：一是要加強組織領(lǐng)導(dǎo)。國家有關(guān)部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào)安全、低碳和經(jīng)濟發(fā)展等重大問題，建立和完善鼓勵政策和法律法規(guī)，促進政、產(chǎn)、學(xué)、研、用合作互動，切實推動各項措施落實到位。地方相關(guān)主管部門應(yīng)結(jié)合實際，研究制定適合本地的落實方案，因地制宜，科學(xué)組織，杜絕盲目建設(shè)和重復(fù)投資，有序推進儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二是要加強技術(shù)攻關(guān)和試點示范。圍繞促進可再生能源消納、發(fā)展分布式電力和微網(wǎng)、提升電力系統(tǒng)靈活性、構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)等重大需求，布局一批具有引領(lǐng)作用的重大儲能技術(shù)攻關(guān)和試點示范工程。

三是要加強行業(yè)引導(dǎo)和規(guī)范。充分發(fā)揮專業(yè)協(xié)（學(xué)）會、研究會、聯(lián)盟的作用，引導(dǎo)行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展；依托行業(yè)儲能信息公共平臺，加強信息對接、共享共用和交易服務(wù)；加快儲能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測認(rèn)證體系建設(shè)工作，保障行業(yè)規(guī)范發(fā)展。

《中國電業(yè)與能源》：目前儲能商業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展取得了哪些成果？未來儲能商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展將對新型電力系統(tǒng)帶來怎樣的改變？

陳海生：在“雙碳”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的需求下，儲能技術(shù)快速進步，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完整，新型商業(yè)模式層出不窮，目前儲能正處于從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展，建立成熟產(chǎn)業(yè)體系，形成多種商業(yè)模式的關(guān)鍵時期。

從商業(yè)化來看，儲能成本顯著下降，循環(huán)壽命、能量密度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)得到大幅度提升；部分省份如廣東、山西等地的火儲聯(lián)合調(diào)頻項目已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化；隨著各地峰谷價差政策的推進以及“雙控”工作的深入實施，部分省份如浙江、廣東、江蘇等的用戶側(cè)儲能項目也已經(jīng)初步具備經(jīng)濟性。

從規(guī)?；瘉砜?，2021年，我國新型儲能市場進入規(guī)?；l(fā)展階段。一是新增投運新型儲能項目裝機規(guī)模不斷刷新歷史。二是大規(guī)模項目的數(shù)量不斷增多，特別是百兆瓦級項目數(shù)量，達(dá)到78個，占2021年新增新型儲能項目（含規(guī)劃、在建、投運）總規(guī)模的63%。三是液流電池、壓縮空氣等新型長時儲能技術(shù)實現(xiàn)了單體百兆瓦級項目的投運，未來壓縮空氣儲能還將開展單體30萬千瓦的規(guī)模化應(yīng)用。

規(guī)?；膬δ苋裟艿玫接行д虾统浞终{(diào)用，將對解決新能源并網(wǎng)引起的電力平衡問題、系統(tǒng)穩(wěn)定性風(fēng)險等發(fā)揮重要作用。但儲能項目的商業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展還面臨收益機制不穩(wěn)定，政策變化風(fēng)險大等問題。未來可在以下幾個方面著手持續(xù)推進儲能的商業(yè)化和規(guī)?；l(fā)展：

一是盡快建立能夠直接反映電力供需關(guān)系和電能質(zhì)量的電力市場價格機制。可再生能源比例升高，大概率會帶來現(xiàn)貨市場價格波動頻繁且劇烈，目前國內(nèi)終端電價水平傳導(dǎo)存在較大的延遲性，無法及時反映供需變化，以及靈活性資源的價值。在中國現(xiàn)貨市場建設(shè)過程中，建議設(shè)計存在時序和地點特性差別的電價機制，同時進一步拉大電力中長期市場、現(xiàn)貨市場上下限價格。

二是根據(jù)未來新型電力系統(tǒng)的實際需要增加新的輔助服務(wù)品種。隨著可再生能源接入電力系統(tǒng)比例的增加，以及火電機組的逐步退出，電力系統(tǒng)慣量供應(yīng)不足。目前我國各地輔助服務(wù)市場運營交易規(guī)則中，均鼓勵儲能參與調(diào)峰、調(diào)頻市場，但各地有必要結(jié)合實際情況，探討快速調(diào)頻、爬坡、慣量支撐、備用等各類輔助服務(wù)品種的設(shè)立，細(xì)化調(diào)頻品種，為快速調(diào)節(jié)資源提供穩(wěn)定的市場參與空間。

三是建立儲能服務(wù)的成本疏導(dǎo)機制和儲能價格機制。目前我國新能源側(cè)強制或鼓勵配套的儲能設(shè)施，以及參與輔助服務(wù)市場的儲能設(shè)施，其系統(tǒng)性成本與收益，以及相關(guān)受益主體尚未得到詳細(xì)且明晰的評估，成本也未有效疏導(dǎo)至“肇事方”或受益主體。應(yīng)盡快建立儲能服務(wù)的成本疏導(dǎo)機制和儲能價格機制，秉持“同工同酬”的原則，對于能夠提供抽水蓄能、燃?xì)鈾C組、火電等資源同等服務(wù)質(zhì)量和效果的新型儲能，享受同等的容量電價補償和儲能價格機制。■