搜索
返回
濟邦觀點 | 儲能(néng)行業現狀及問題分(fēn)析淺述

金瑤,濟邦咨詢  經理(lǐ)

1723526974329223.jpg

一、我國(guó)儲能(néng)的發展現狀

1. 我國(guó)新(xīn)能(néng)源發展的步伐不斷加快


截至2023年底,全國(guó)累計發電(diàn)裝(zhuāng)機容量約29.2億千瓦,同比增長(cháng)13.9%。其中(zhōng),太陽能(néng)發電(diàn)裝(zhuāng)機容量約6.1億千瓦,同比增長(cháng)55.2%;風電(diàn)裝(zhuāng)機容量約4.4億千瓦,同比增長(cháng)20.7%,風光發電(diàn)裝(zhuāng)機總規模達10.5億千瓦。與此同時,為(wèi)适應大容量新(xīn)能(néng)源介入電(diàn)力系統,配套的儲能(néng)行業也在蓬勃發展。目前市場上儲能(néng)現狀表現為(wèi)抽水蓄能(néng)、锂離子電(diàn)池儲能(néng)、壓縮空氣儲能(néng)裝(zhuāng)機等發展快速。2023年年底,我國(guó)新(xīn)型儲能(néng)裝(zhuāng)機規模為(wèi)31.4GW(吉瓦),相較于2022年年底的規模8.7GW(吉瓦),同比增長(cháng)260%。

2. 電(diàn)化學(xué)儲能(néng)技(jì )術經濟性顯著提升

電(diàn)化學(xué)儲能(néng)技(jì )術成熟度高、成本低,近年來随着成本大幅下降,電(diàn)化學(xué)基本已接近盈虧平衡點。锂電(diàn)池系統成本(不含PCS)已降至800—1500元/KWh,預計在未來5年内還将進一步下降60%以上。

3. 儲能(néng)技(jì )術革新(xīn)推動成本大幅度下降

目前圍繞高能(néng)量密度、低成本、高安(ān)全性、長(cháng)壽命的目标,儲能(néng)産(chǎn)品正在以史無前例的速度進行叠代更新(xīn),各國(guó)都在制定研發計劃提升電(diàn)池研發和制造能(néng)力。

二、儲能(néng)的基本概念

儲能(néng)不僅是支撐新(xīn)型電(diàn)力系統的重要技(jì )術和基礎裝(zhuāng)備,能(néng)夠為(wèi)電(diàn)網運行提供調峰、調頻、備用(yòng)、黑啓動、需求響應支撐等多(duō)種服務(wù),是提升傳統電(diàn)力系統靈活性、經濟性和安(ān)全性的重要手段;而且能(néng)夠顯著提高風、光等可(kě)再生能(néng)源的消納水平,支撐分(fēn)布式電(diàn)力及微網,是推動主體(tǐ)能(néng)源由化石能(néng)源向可(kě)再生能(néng)源更替的關鍵技(jì )術;同時能(néng)夠促進能(néng)源生産(chǎn)消費開放共享和靈活交易、實現多(duō)能(néng)協同。

儲能(néng)系統主要由儲能(néng)介質(zhì)及儲能(néng)變流器裝(zhuāng)置兩部分(fēn)構成。其中(zhōng)在目前已建成投運的項目中(zhōng),锂離子電(diàn)池儲能(néng)占比高達97.4%;與此同時,壓縮空氣、液流電(diàn)池儲能(néng)、鉛炭電(diàn)池儲能(néng)和其他(tā)新(xīn)型的儲能(néng)技(jì )術也在紛紛開展相關建設和示範。由于儲能(néng)電(diàn)池存儲的電(diàn)能(néng)隻能(néng)以直流的形式傳遞,因此在儲能(néng)系統中(zhōng)必須要包含儲能(néng)變流器裝(zhuāng)置,變流器裝(zhuāng)置可(kě)以根據用(yòng)戶需求控制儲能(néng)電(diàn)池進行充放電(diàn),作(zuò)為(wèi)直流電(diàn)與交流電(diàn)傳輸的通道,是鏈接儲能(néng)電(diàn)池和電(diàn)網的橋梁。

三、儲能(néng)的分(fēn)類方式及類型

1. 按電(diàn)壓等級分(fēn)類


按電(diàn)壓等級分(fēn)類可(kě)分(fēn)為(wèi)高壓直挂儲能(néng)和低壓儲能(néng)。其中(zhōng)高壓直挂儲能(néng)是指電(diàn)壓等級可(kě)以通過多(duō)級并聯的方式實現無需經過變壓器即可(kě)達到6-35kV并網電(diàn)壓。相比之下,低壓儲能(néng)的應用(yòng)更為(wèi)廣泛,直接并網等級一般在1000V以下,通過升壓變壓器與主網相連,建設成本相對較低,也是目前電(diàn)網側和用(yòng)戶側的首要選擇方案。


2. 按容量分(fēn)類


按容量分(fēn)類一般可(kě)區(qū)分(fēn)為(wèi)模塊化儲能(néng)和集中(zhōng)式儲能(néng)。其中(zhōng)模塊化儲能(néng)是指單機容量小(xiǎo),通過積木(mù)式堆疊可(kě)以實現自由組合和擴容的儲能(néng)方案,單機容量一般在200kW左右,通常在工(gōng)業及商(shāng)業的儲能(néng)應用(yòng)中(zhōng)較為(wèi)廣泛;集中(zhōng)式儲能(néng)是指單機功率在1000kW以上的儲能(néng)系統,通常用(yòng)于大型儲能(néng)電(diàn)站或者新(xīn)能(néng)源站。


3. 按運行模式


按照運行模式來劃分(fēn),目前主要分(fēn)為(wèi)跟網型儲能(néng)和構網型儲能(néng)兩種,其中(zhōng)跟網型儲能(néng)主要适用(yòng)于強電(diàn)網地區(qū),例如中(zhōng)國(guó)的東南省份,在接入電(diàn)網後主要運行在峰谷套利模式下,按照計劃曲線(xiàn)運行。構網型儲能(néng)區(qū)别于跟網型儲能(néng),主要起到構建網絡的作(zuò)用(yòng),可(kě)以增強電(diàn)網強度,提高系統穩定性,主要适用(yòng)于西北及偏遠(yuǎn)地區(qū),并且可(kě)以作(zuò)為(wèi)微電(diàn)網的唯一電(diàn)壓源運行。


四、儲能(néng)的盈利方式


常規儲能(néng)的用(yòng)途多(duō)種多(duō)樣,目前儲能(néng)輔助服務(wù)市場主要分(fēn)為(wèi):調峰市場、備用(yòng)市場、調頻需求。同時有(yǒu)些偏遠(yuǎn)地區(qū)則可(kě)利用(yòng)儲能(néng)來組建微電(diàn)網系統,儲能(néng)作(zuò)為(wèi)系統中(zhōng)的電(diàn)源支撐電(diàn)壓和頻率,構建新(xīn)能(néng)源電(diàn)網或黑啓動需求。

負荷側參與需求響應和輔助服務(wù)市場主要對參與主體(tǐ)的調節能(néng)力、調節時長(cháng)和通信頻率有(yǒu)要求,缺少對參與主體(tǐ)在不同時段調節性能(néng)的要求以及對終端的通信要求。首先,需求響應參與主體(tǐ)主要是電(diàn)力用(yòng)戶、負荷聚合商(shāng)、虛拟電(diàn)廠運營商(shāng)、獨立儲能(néng)。不同省份針對不同參與主體(tǐ)有(yǒu)着不同的準入條件,主要是對調節能(néng)力的要求,廣東和浙江等省份除了對響應量的要求,還提出了邀約時間、響應時長(cháng)的要求。

在調峰市場方面,由于不同省份不同資源差别較大,不同省份針對不同參與主體(tǐ)的不同條件,主要是對調節容量、調節電(diàn)量和調節持續時長(cháng)有(yǒu)要求。備用(yòng)市場方面,不同省份主要是針對容量和調節時間有(yǒu)着準入門檻,例如山(shān)西省要求調節能(néng)力1MW以上,浙江則要求調節能(néng)力在5MW以上,調節能(néng)力大于1h。

以内蒙古電(diàn)網為(wèi)例,《内蒙古自治區(qū)獨立新(xīn)型儲能(néng)電(diàn)站項目實施細則》對内蒙古自治區(qū)獨立儲能(néng)項目,明确給出了三類收入來源,但根據政策适用(yòng)原則,實際上分(fēn)别對應到電(diàn)網側及電(diàn)源項目時,每類儲能(néng)項目最多(duō)隻有(yǒu)三種收入來源,分(fēn)别為(wèi):

  • 市場價格機制,即通過參與電(diàn)力市場獲取收益,對于蒙西網内的項目,可(kě)通過參與電(diàn)力現貨市場和電(diàn)力輔助服務(wù)市場獲得收益;

  • 容量補償機制,即獲取示範項目容量補償,按照放電(diàn)量給予電(diàn)網側儲能(néng)不超過0.35元/千瓦時的補償,補償期為(wèi)10年,但前提條件必須是明确為(wèi)示範項目的電(diàn)網側獨立儲能(néng),電(diàn)源側獨立儲能(néng)則無法參與申報和遴選;

  • 共享租賃機制,即通過租賃儲能(néng)、儲能(néng)市場化方式獲得收益,設施租賃給有(yǒu)需求的企業或個人,根據不同的使用(yòng)需求收取相應的租金。這種租賃模式可(kě)以降低用(yòng)戶的用(yòng)電(diàn)成本,同時也可(kě)以為(wèi)儲能(néng)設施的所有(yǒu)者帶來穩定的收入。

五、儲能(néng)的發展趨勢

目前電(diàn)網公(gōng)司對于我國(guó)儲能(néng)的關注重點在于如何“立”,即堅持協調推進,在碳達峰、碳中(zhōng)和的進程中(zhōng)優化新(xīn)能(néng)源供給消納體(tǐ)系的構建路徑。在以上的大背景下,目前我國(guó)儲能(néng)基本可(kě)分(fēn)為(wèi)以下三種發展趨勢:

  • 趨勢1:在“綠電(diàn)先行、産(chǎn)業跟随”的大趨勢下,西部綠電(diàn)增長(cháng)與産(chǎn)業西移協同進行;

  • 趨勢2:在全國(guó)範圍内逐漸形成以東中(zhōng)部、西部北部開發利用(yòng)兩大空間及以綠電(diàn)東送相結合的基本格局;

  • 趨勢3:聚焦碳循環經濟實現新(xīn)能(néng)源跨系統消納。

整體(tǐ)維持西電(diàn)東送、北電(diàn)南送的基本格局,以西北清潔能(néng)源基地與西南水風基地為(wèi)兩大主要送端,受端除了傳統的“三華”及南方地區(qū)之外,川渝特征更加明顯,預計2045年左右,“西電(diàn)東送”規模将趨于飽和。此外,新(xīn)能(néng)源滲透率的快速提高帶來了局部地區(qū)、部分(fēn)時段的電(diàn)網互濟需求增大。

分(fēn)布式光伏的大發展所引發的局部潮流“潮汐化”上送,目前甚至能(néng)從之前的35KV上送至110KV或220KV。區(qū)域高比例新(xīn)能(néng)源季節性的平衡盈虧将導緻局部的“遷徙式”電(diàn)力流出現,面對各地發展不平衡、源網荷不協調、主配網、城農網差距大,高比例新(xīn)能(néng)源接入帶來電(diàn)力系統穩定及電(diàn)力系統平衡雙重難題等各種現實問題,同時電(diàn)網交直流混聯,運行方式複雜,考慮到極端天氣及故障因素等不确定性風險,需要加快主幹網發展、補強配網。

六、儲能(néng)目前存在的主要問題

1. 産(chǎn)能(néng)擴張迅速而導緻的結構性産(chǎn)能(néng)過剩問題


由于儲能(néng)市場空間巨大,各地政府紛紛推動儲能(néng)産(chǎn)業發展,導緻産(chǎn)業投資加速增長(cháng),全産(chǎn)業鏈擴産(chǎn)大潮興起。


2. 部分(fēn)項目存在“建而不用(yòng)”的問題,新(xīn)能(néng)源配建儲能(néng)實際利用(yòng)率不高


盡管儲能(néng)裝(zhuāng)機規模迅速增長(cháng),但實際應用(yòng)規模有(yǒu)限,導緻行業内出現低價低質(zhì)競争的現象,部分(fēn)企業犧牲短期盈利參與市場競争。


3. 随着儲能(néng)産(chǎn)業鏈布局的不斷完善,該産(chǎn)業進入商(shāng)業化初期


我國(guó)儲能(néng)産(chǎn)業已初步建立了較為(wèi)完備的産(chǎn)業鏈,從材料生産(chǎn)、設備制造到系統集成、資源回收等環節都有(yǒu)所涉及,但某些關鍵環節技(jì )術依賴進口。


4. 行業競争激烈


由于上遊原材料供應充足,下遊市場需求旺盛,儲能(néng)行業消費者的議價能(néng)力較弱,盡管技(jì )術壁壘和資金壁壘較高,但潛在進入者的威脅較大。儲能(néng)電(diàn)池市場競争格局較為(wèi)激烈,龍頭企業市場份額穩固,國(guó)内企業快速崛起。


七、相關建議


政府應加大對儲能(néng)技(jì )術研發的投入。通過設立專項資金、推動科(kē)研機構與企業合作(zuò)等多(duō)種方式,提供更多(duō)的資金和資源支持,以促進儲能(néng)技(jì )術的創新(xīn)與應用(yòng)。政府可(kě)以設立儲能(néng)技(jì )術研發基地,建立開放共享的研發平台,鼓勵各方共同參與儲能(néng)技(jì )術的研究和開發,加快技(jì )術進步。

随着雙碳的發展,高比例新(xīn)能(néng)源進入電(diàn)力系統,新(xīn)型電(diàn)力系統需要大量靈活調節能(néng)力,要喚醒負荷側沉睡的靈活資源加入電(diàn)力系統調控,促進保供和消納。負荷側靈活資源能(néng)夠為(wèi)市場帶來新(xīn)增紅利并實現自身盈利,具(jù)備形成健康、可(kě)持續的發展潛力。面對小(xiǎo)衆或不夠集中(zhōng)的資源,發揮靈活調節的價值還需要智能(néng)的、可(kě)信的技(jì )術支撐。根據供需實際情況科(kē)學(xué)優化确定配儲比例,完善儲能(néng)的高效利用(yòng)機制,确保電(diàn)網企業應調盡調分(fēn)布式儲能(néng)。

深入研究儲能(néng)系統參與電(diàn)力系統調峰、調頻、備用(yòng)等輔助服務(wù)市場的市場主體(tǐ)定位、價格形成機制和交易模式,通過建立市場機制,創新(xīn)開展儲能(néng)調峰輔助服務(wù)以及參與新(xīn)能(néng)源消納市場化交易,不斷探索和完善儲能(néng)商(shāng)業模式,使新(xīn)型儲能(néng)健康有(yǒu)序發展。


【感謝(xiè)閱讀】