在能源轉(zhuǎn)型深入推進(jìn)所面臨的種種矛盾之中，有關(guān)系統(tǒng)“靈活性”價(jià)值是其中一個(gè)重要命題。受制于我國(guó)能源資源稟賦，在新能源并網(wǎng)比例逐漸升高的當(dāng)前，電力系統(tǒng)面臨著巨大的調(diào)節(jié)壓力。儲(chǔ)能是破解系統(tǒng)靈活性不足的重要技術(shù)之一，也是承載著能源轉(zhuǎn)型希望的新興戰(zhàn)略。
象征著未來發(fā)展方向的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，當(dāng)下的道路卻走得有些艱難。為深入分析儲(chǔ)能商業(yè)化發(fā)展困境的癥結(jié)所在，本刊記者專訪了中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)專職副理事長(zhǎng)、中電聯(lián)電動(dòng)汽車與儲(chǔ)能分會(huì)會(huì)長(zhǎng)王志軒。王志軒為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)當(dāng)下的艱難形勢(shì)提供了更宏觀的分析視角。他表示，我國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展換擋之際，轉(zhuǎn)型過程中的能源電力生產(chǎn)的高成本與降低企業(yè)用能和用電成本要求之間存在內(nèi)在的沖突。在多重矛盾交織之下，儲(chǔ)能的商業(yè)化道路在現(xiàn)階段仍然需要“摸著石頭過河”。
同時(shí)，王志軒認(rèn)為，盡管儲(chǔ)能目前處于產(chǎn)業(yè)的“起步期”，在波動(dòng)之中同樣孕育著機(jī)遇。目前儲(chǔ)能成本仍有很大的下降空間，多種技術(shù)路線在競(jìng)爭(zhēng)中驅(qū)進(jìn)，伴隨著電力市場(chǎng)的逐漸成熟和儲(chǔ)能自身競(jìng)爭(zhēng)力的進(jìn)一步提高，未來儲(chǔ)能規(guī)?；l(fā)展前景光明。
理性看待產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)與低迷
隨著新能源發(fā)電裝機(jī)和發(fā)電量在電源中占比的不斷升高，電力系統(tǒng)的瞬時(shí)平衡和安全問題日益凸顯，儲(chǔ)能在新能源發(fā)電、電力供需平衡、電能質(zhì)量、節(jié)能減排等方面正發(fā)揮著越來越重要的作用。2017年10月，五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源〔2017〕1701號(hào)），這是國(guó)家層面針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)第一份指導(dǎo)性政策，揭開了中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展序幕。2018年，全國(guó)新增投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為2.4吉瓦，其中電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)首次突破吉瓦大關(guān)，中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能進(jìn)入“吉瓦時(shí)代”。
但僅僅一年之后，產(chǎn)業(yè)熱度便呈現(xiàn)下滑之勢(shì)。究其根源，王志軒認(rèn)為，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)，其內(nèi)在的客觀發(fā)展規(guī)律和能源轉(zhuǎn)型的規(guī)律約束，決定了它不可能在初生階段就持續(xù)爆發(fā)，這并不理性，也不科學(xué)。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與能源轉(zhuǎn)型的節(jié)奏是同頻共振、互相勾連的、螺旋式發(fā)展的，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)不可能超越能源整體轉(zhuǎn)型的進(jìn)程而獨(dú)立發(fā)展。
目前，我國(guó)能源消費(fèi)仍以煤炭為主，盡管我國(guó)電力系統(tǒng)中靈活性資源匱乏，但當(dāng)前可再生能源的規(guī)模和體量尚能夠通過靈活性改造的火電機(jī)組、氣電機(jī)組以及抽水蓄能等進(jìn)行調(diào)節(jié)。在有限的需求和多因素制約之中，需要各方調(diào)節(jié)電源參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)獲得各自的市場(chǎng)份額。和其他調(diào)節(jié)電源相比，儲(chǔ)能技術(shù)無論是在安全、性能還是成本上仍需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)突破。
從宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境和全社會(huì)用電需求來看，全社會(huì)用電量增速減緩對(duì)電力行業(yè)的方方面面都有著不同程度的沖擊。中電聯(lián)剛剛發(fā)布的《2019年1~10月份電力工業(yè)運(yùn)行簡(jiǎn)況》顯示，1~10月份，全國(guó)全社會(huì)用電量59232億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)4.4%，增速比上年同期回落4.2個(gè)百分點(diǎn)。而新興的、起步階段的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，在沖擊面前則更加脆弱。
王志軒認(rèn)為，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)目前的困境是在技術(shù)水平、市場(chǎng)空間、供需形勢(shì)等綜合因素的作用下所導(dǎo)致的。“如果儲(chǔ)能技術(shù)本身在安全、性能、成本上都可憑借自身優(yōu)勢(shì)開拓市場(chǎng)；如果全社會(huì)用電量需求仍呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)勢(shì)頭，儲(chǔ)能市場(chǎng)需求就會(huì)大規(guī)模發(fā)展。但現(xiàn)在恰恰是無論儲(chǔ)能的內(nèi)在條件還是外在的經(jīng)濟(jì)環(huán)境綜合來看都不夠理想，使得2019年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)熱度下降。”王志軒說。
王志軒認(rèn)為，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展問題不能孤立地來看待。電化學(xué)儲(chǔ)能、物理儲(chǔ)能、靈活性火電機(jī)組等調(diào)節(jié)手段都在同一個(gè)調(diào)節(jié)市場(chǎng)里競(jìng)爭(zhēng)。而市場(chǎng)并不完全透明，理論上測(cè)算的市場(chǎng)空間并不一定與實(shí)際需求相符，其中各方主體都可能對(duì)市場(chǎng)形勢(shì)進(jìn)行片面甚至錯(cuò)誤的預(yù)估，導(dǎo)致投資風(fēng)險(xiǎn)。
“儲(chǔ)能不僅與靈活性的火電機(jī)組有競(jìng)爭(zhēng)，甚至儲(chǔ)能內(nèi)部各技術(shù)類型和應(yīng)用模式之間也互相競(jìng)爭(zhēng)。目前之所以需要火電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，是因?yàn)閮?chǔ)能無論是技術(shù)還是成本尚且無法支持大規(guī)模的系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求，一旦儲(chǔ)能的技術(shù)和成本都有顯著的突破，那么火電機(jī)組就沒有必要繼續(xù)進(jìn)行較大規(guī)模的靈活性改造了；反之，火電機(jī)組如果進(jìn)行了大規(guī)模的靈活性改造，那么在現(xiàn)有的儲(chǔ)能技術(shù)和成本下它的市場(chǎng)空間便相對(duì)有限，所以考慮儲(chǔ)能問題需要通觀全局，儲(chǔ)能的投資建設(shè)也需要在政策的引導(dǎo)下，由市場(chǎng)來合理調(diào)節(jié)?！蓖踔拒幷f。
為電能賦予高質(zhì)量因素
2019年5月，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布修訂出臺(tái)的《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》，其中明確提出九大類費(fèi)用不可納入輸配電成本，這其中包括儲(chǔ)能投資的相關(guān)費(fèi)用。這一政策的出臺(tái)讓2018年高歌猛進(jìn)的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能偃旗息鼓，“一刀切”的規(guī)定也引發(fā)了業(yè)界的諸多爭(zhēng)議。
反對(duì)者認(rèn)為儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)最大的價(jià)值在于尖峰替代。如果儲(chǔ)能無法納入輸配電成本，電網(wǎng)企業(yè)便只能以最大負(fù)荷容量投資建設(shè)變電站，造成更大的浪費(fèi)。但支持者認(rèn)為這樣的政策設(shè)計(jì)可有效規(guī)避電網(wǎng)企業(yè)在儲(chǔ)能發(fā)展中既當(dāng)運(yùn)動(dòng)員，又當(dāng)裁判員，有利于儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制透明化，從而形成充分競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)。
爭(zhēng)議之下的核心問題，是如何建立開放、公平、公正的市場(chǎng)機(jī)制，滿足行業(yè)中各方利益主體的合理訴求，并激發(fā)市場(chǎng)活力。
王志軒認(rèn)為，合理的市場(chǎng)機(jī)制應(yīng)該允許不同的主體之間進(jìn)行公平競(jìng)爭(zhēng)。電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能有先天優(yōu)勢(shì)，隨著能源低碳發(fā)展的推進(jìn)，大規(guī)?？稍偕茉唇尤腚娏ο到y(tǒng)，電網(wǎng)在促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型中的作用與傳統(tǒng)的電網(wǎng)功能也發(fā)生轉(zhuǎn)變，完全限制電網(wǎng)企業(yè)投資儲(chǔ)能是不利于能源轉(zhuǎn)型條件下市場(chǎng)發(fā)展的，應(yīng)當(dāng)從有利于促進(jìn)能源整體轉(zhuǎn)型看電網(wǎng)的儲(chǔ)能功能，否則便是全社會(huì)的損失。“電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展儲(chǔ)能需要在監(jiān)管上加以合理的限定，既要發(fā)揮電網(wǎng)企業(yè)建設(shè)儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)，也要兼顧市場(chǎng)的公平性，比如在對(duì)電網(wǎng)安全極端重要的領(lǐng)域可由電網(wǎng)企業(yè)來投資建設(shè)儲(chǔ)能，其它領(lǐng)域可放開市場(chǎng)、公平競(jìng)爭(zhēng)。允許電網(wǎng)企業(yè)建設(shè)儲(chǔ)能，是從全社會(huì)利益最大化的角度來考慮和衡量的?！蓖踔拒幷f。
從發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)來橫向?qū)Ρ?，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的應(yīng)用模式更具優(yōu)勢(shì)。發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能一般用于新能源發(fā)電平滑輸出或火電機(jī)組與儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻，用戶側(cè)儲(chǔ)能一般通過峰谷電價(jià)移峰填谷、提高電能質(zhì)量。在這些應(yīng)用場(chǎng)景中，儲(chǔ)能所發(fā)揮的價(jià)值都相對(duì)單一。但如果儲(chǔ)能電站能夠建設(shè)在輸配電環(huán)節(jié)中，電網(wǎng)就可以根據(jù)自身的多重需要充分使用儲(chǔ)能電站，電化學(xué)儲(chǔ)能的價(jià)值就能最大限度發(fā)揮出來?！半娋W(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能是儲(chǔ)能重要的發(fā)展方向之一，儲(chǔ)能的各種作用在電網(wǎng)系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)，尤其是將儲(chǔ)能獨(dú)立作為電網(wǎng)的調(diào)控單位，可以更好地發(fā)揮儲(chǔ)能的作用，”王志軒說，“從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，應(yīng)建立按效果付費(fèi)的市場(chǎng)機(jī)制，讓儲(chǔ)能的各項(xiàng)作用能夠在市場(chǎng)中體現(xiàn)并價(jià)值化，從而釋放儲(chǔ)能在發(fā)電、電網(wǎng)、用戶三個(gè)領(lǐng)域的商業(yè)價(jià)值?！?/p>
隨著新型能源技術(shù)的不斷發(fā)展，大量分布式電源、微電網(wǎng)、新型交互式用能設(shè)備的接入，改變了傳統(tǒng)的潮流從電網(wǎng)到用戶的單向流動(dòng)模式，電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜性、不確定性顯著增加。傳統(tǒng)電網(wǎng)形態(tài)正在逐漸步發(fā)生變化，新型的電網(wǎng)需求正在增長(zhǎng)。與此相對(duì)應(yīng)的，電力市場(chǎng)化改革正逐步推進(jìn)，電力市場(chǎng)建設(shè)也需要與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)新型的電力系統(tǒng)的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)市場(chǎng)機(jī)制。王志軒認(rèn)為，以怎樣的理念來構(gòu)建電力市場(chǎng)，是儲(chǔ)能的多重價(jià)值能否得以體現(xiàn)的關(guān)鍵所在。
在電力市場(chǎng)改革中，“還原能源的商品屬性”是改革的核心要義。但如何準(zhǔn)確地理解其“商品屬性”，需要深刻把握電能這一商品的特質(zhì)：它的價(jià)值不僅僅體現(xiàn)在電量上，更應(yīng)該把它產(chǎn)生的時(shí)間和空間納入價(jià)格因素，儲(chǔ)能恰恰是為電量中賦予特定時(shí)間和空間的技術(shù)手段?！巴瑯影l(fā)了一度電，在不同的時(shí)間用，產(chǎn)生的效益不一樣，相應(yīng)的價(jià)值也應(yīng)該有所區(qū)分，此外，儲(chǔ)能可有效提升電的質(zhì)量，因此需要在價(jià)格機(jī)制上充分體現(xiàn)儲(chǔ)能在削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓等多方面的價(jià)值?！蓖踔拒幷f。
政策是直接影響儲(chǔ)能應(yīng)用及商業(yè)模式的關(guān)鍵因素。當(dāng)前，我國(guó)制定了多部與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)直接或間接相關(guān)的政策，但激勵(lì)機(jī)制不足，沒有明確的資金疏導(dǎo)渠道，商業(yè)模式難以持續(xù)。此外，我國(guó)儲(chǔ)能服務(wù)缺乏明確量化的市場(chǎng)定價(jià)體系和機(jī)制，電力輔助服務(wù)市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)仍然處于建設(shè)初期，儲(chǔ)能可以參與的市場(chǎng)空間有限，無論是在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)還是用戶側(cè)，多種應(yīng)用場(chǎng)景中可持續(xù)的商業(yè)模式并不多，距離業(yè)內(nèi)所呼喚的以“獨(dú)立市場(chǎng)主體”身份參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的方式還有一定的距離。
技術(shù)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)躍升的必修課
安全、清潔、可負(fù)擔(dān)是全世界能源變革需要遵循的基本原則。而在現(xiàn)階段，這三者往往存在一定的矛盾對(duì)立。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，要實(shí)現(xiàn)能源利用的安全和清潔，意味著更高的質(zhì)量要求和成本投入，而要尋求三者的最大公約數(shù)，需要新能源技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)的繼續(xù)精進(jìn)、并實(shí)現(xiàn)成本的進(jìn)一步下降。
目前，儲(chǔ)能電池的成本持續(xù)降低，儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性越來越好，這是儲(chǔ)能自我強(qiáng)化、提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。
“我們的市場(chǎng)機(jī)制有一個(gè)最大的難點(diǎn)，就是成本無法有效傳導(dǎo)到用戶。新能源發(fā)電如果加上儲(chǔ)能，成本明顯提高，但用戶側(cè)正在實(shí)行降電價(jià)政策，這使得生產(chǎn)鏈條上的各個(gè)環(huán)節(jié)都被不同程度地?cái)D壓，無論是發(fā)電企業(yè)還是電網(wǎng)企業(yè)加裝儲(chǔ)能的意愿都不強(qiáng)烈。而用戶側(cè)儲(chǔ)能收益來源單一，且受降電價(jià)措施影響進(jìn)一步延長(zhǎng)了投資回報(bào)周期。能源轉(zhuǎn)型最終的結(jié)果必須要重視‘可負(fù)擔(dān)’這一原則，目前矛盾膠著狀態(tài)的唯一出口，仍然在于技術(shù)的突破和成本的下降。”王志軒說。
降低用能成本和低碳清潔發(fā)展是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型過程中長(zhǎng)期存在的矛盾，唯有技術(shù)的突破能夠?qū)⒍咄葡蛐碌钠胶恻c(diǎn)。目前，儲(chǔ)能多種技術(shù)路線齊頭并進(jìn)，電化學(xué)電池技術(shù)中固態(tài)半固態(tài)鋰電池、鈉系電池、液流電池新體系快速發(fā)展；物理儲(chǔ)能技術(shù)中抽水蓄能、壓縮空氣、蓄冷蓄熱、飛輪等實(shí)現(xiàn)突破，儲(chǔ)氫技術(shù)也正在快速進(jìn)步。
目前，抽水蓄能仍然占據(jù)儲(chǔ)能界的主流，無論是技術(shù)的成熟度還是市場(chǎng)份額都首屈一指。但近年來，電化學(xué)儲(chǔ)能伴隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展迅速崛起，其高效、靈活、響應(yīng)快、高能量密度等特點(diǎn)受到了市場(chǎng)和資本的青睞，各種電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目遍布發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，具有巨大的發(fā)展?jié)摿颓熬?。但電化學(xué)儲(chǔ)能的電池安全問題是這一技術(shù)類型發(fā)展中的最大隱患。
電池本身是一種高能量、高密度的部件，因此，電池本質(zhì)就是具有危險(xiǎn)性的，并且隨著電池比能量和比功率的提高，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)隨之提升。電池的品種、容量、設(shè)計(jì)水平、生產(chǎn)工藝、使用時(shí)間等都是影響電池安全的因素。2018年5月以來，韓國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)生了二十多起嚴(yán)重事故，為全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)敲響了警鐘，目前，世界各國(guó)都在探索并完善儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)與安全規(guī)范體系，我國(guó)雖然已經(jīng)出臺(tái)了數(shù)部?jī)?chǔ)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但體系建設(shè)仍不完善。將安全因素控制好，降低事故率，是電化學(xué)儲(chǔ)能健康發(fā)展的首要條件。
王志軒認(rèn)為，電化學(xué)儲(chǔ)能的眾多技術(shù)產(chǎn)品之中，尚未有哪一種技術(shù)能夠完全滿足循環(huán)壽命長(zhǎng)、可規(guī)模化大、安全性高、經(jīng)濟(jì)性好和能效高等五項(xiàng)儲(chǔ)能關(guān)鍵應(yīng)用指標(biāo)。新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在初期離不開政策支持，可以考慮依據(jù)儲(chǔ)能的不同模式，在研發(fā)、稅收等方面給予儲(chǔ)能企業(yè)一定的優(yōu)惠政策，對(duì)于創(chuàng)新技術(shù)的試驗(yàn)示范項(xiàng)目，政府應(yīng)在工程建設(shè)上給與更寬泛的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和免責(zé)機(jī)制，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)。由于儲(chǔ)能的技術(shù)發(fā)展尚未進(jìn)入一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，多種儲(chǔ)能技術(shù)各有優(yōu)劣，無法互相取代，一旦某一種技術(shù)率先實(shí)現(xiàn)突破之后，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)便會(huì)面臨重新洗牌。
“從可再生能源技術(shù)的發(fā)展歷程來看，其成長(zhǎng)的速度和成本的下降超出了業(yè)內(nèi)人士的預(yù)期，因此，誰也不能準(zhǔn)確判斷儲(chǔ)能在五年乃至十年之內(nèi)會(huì)有怎樣的重大突破。一旦儲(chǔ)能技術(shù)完全成熟，成本突破臨界點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有可能迅速實(shí)現(xiàn)巨大飛躍。儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用后，中國(guó)的燃煤電廠、電力設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行等系統(tǒng)整體運(yùn)行效率將會(huì)有顯著的提升，可有效減少發(fā)電、輸電、配電等各個(gè)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施投資的支出。”王志軒說。
王志軒表示，我國(guó)電力行業(yè)正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整和改革推進(jìn)的動(dòng)蕩期，電源結(jié)構(gòu)與定位、市場(chǎng)機(jī)制與政策等等都處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，而儲(chǔ)能在充滿變數(shù)的電力市場(chǎng)中所遭遇的困惑，實(shí)際上是一種成長(zhǎng)中的困惑——這既是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)本身的成長(zhǎng)，也是中國(guó)電力體制改革的成長(zhǎng)；一些儲(chǔ)能企業(yè)的困惑，也是所有新興產(chǎn)業(yè)在起步階段所面臨的必然考驗(yàn)。
“由于轉(zhuǎn)型中的中國(guó)經(jīng)濟(jì)和電力行業(yè)中存在太多的變量，在一個(gè)動(dòng)態(tài)的體系中，中國(guó)的儲(chǔ)能投資與發(fā)展道路便更加復(fù)雜。這是一種成長(zhǎng)中的煩惱。儲(chǔ)能的前景是光明的，但在現(xiàn)階段，儲(chǔ)能承受煎熬是難以避免的，這或許便是成長(zhǎng)的陣痛和能源革命的意義所在?！蓖踔拒幷f。
