多年來懸而未決的棄風(fēng)、棄光痼疾，依舊是制約中國可再生能源發(fā)展的最大障礙。儲能是現(xiàn)階段解決棄風(fēng)、棄光最經(jīng)濟(jì)有效的途徑嗎？
棄風(fēng)棄光依舊嚴(yán)峻
來自國家能源局的數(shù)據(jù)，2015年，中國風(fēng)電新增裝機容量3297萬千瓦，再創(chuàng)歷史新高；風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機容量達(dá)到1.29億千瓦，占全部發(fā)電裝機容量的8.6%。然而與之相對應(yīng)的是，風(fēng)電棄風(fēng)限電形勢的加劇。2015年，全年棄風(fēng)電量339億千瓦時，同比增加213億千瓦時，平均棄風(fēng)率15%，同比增加7個百分點。其中，棄風(fēng)較嚴(yán)重的地區(qū)是內(nèi)蒙古(棄風(fēng)率18%、棄風(fēng)電量91億千瓦時)、甘肅(棄風(fēng)率39%、棄風(fēng)電量82億千瓦時)、新疆(棄風(fēng)率32%、棄風(fēng)電量71億千瓦時)、吉林(棄風(fēng)率32%、棄風(fēng)電量27億千瓦時)。
“難兄難弟”光伏的處境也沒好到哪兒去。
2015年，新增光伏裝機1513萬千瓦，光伏發(fā)電累計裝機容量4318萬千瓦，成為全球光伏發(fā)電裝機容量最大的國家。全國全年平均利用小時數(shù)為1133小時，平均棄光率12.62% (不含蒙西)。西北部分地區(qū)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的棄光現(xiàn)象，其中，甘肅全年平均利用小時數(shù)為1061小時，棄光率達(dá)31%；新疆全年平均利用小時數(shù)為1042小時，棄光率達(dá)26%。
面對嚴(yán)峻的風(fēng)、光消納困境，日前有傳聞稱，國家能源局已叫停了甘肅、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆等省(區(qū))新增新能源項目建設(shè)規(guī)模，(重啟之日)待棄風(fēng)限電有效緩解后另行研究。
化解棄風(fēng)、棄光，突破行業(yè)困局，儲能技術(shù)無疑將發(fā)揮重要作用。3月18日，國家能源局市場監(jiān)管司起草的《國家能源局關(guān)于推動電儲能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)工作的通知(征求意見稿)》流傳開來，儲能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰的消息刷爆了行業(yè)圈。那么儲能是現(xiàn)階段解決棄風(fēng)、棄光最經(jīng)濟(jì)有效的途徑嗎？
儲能應(yīng)用空間廣闊
采訪中，專家普遍認(rèn)為，儲能有多種用途，是解決可再生能源發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控性，實現(xiàn)跟蹤計劃發(fā)電，實現(xiàn)安全穩(wěn)定供電的必要手段。
關(guān)于儲能的經(jīng)濟(jì)效益，“電池儲能伴隨著可再生能源普及應(yīng)用而產(chǎn)生?！敝锌圃捍筮B化學(xué)物理研究所首席研究員張華民在接受記者采訪時表示，“因此，儲能的效益必須從經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益、健康效益、幸福指數(shù)等多方考量?！?/p>
“就我了解，國內(nèi)已有儲能企業(yè)布局棄風(fēng)、棄光發(fā)電場，儲能應(yīng)用還是有商機的，不是大家普遍認(rèn)為的儲能經(jīng)濟(jì)不可行，但目前儲能是用作調(diào)峰還是平滑出力輸出，前者應(yīng)該取決于成本，后者取決于調(diào)度政策。第二，目前儲能電池技術(shù)降成本的最有效途徑是提升儲能系統(tǒng)在實際應(yīng)用場景下的循環(huán)壽命。這一點業(yè)界正在努力，包括現(xiàn)有儲能技術(shù)的改進(jìn)以及新型低成本儲能技術(shù)的研發(fā)?！敝袊茖W(xué)院電工研究所儲能技術(shù)研究組組長陳永翀對記者坦言。
在上海普天中科能源技術(shù)總工程師楊錦成看來，儲能或許并非是解決棄風(fēng)、棄光最經(jīng)濟(jì)有效的途徑?！耙驗閮δ芸捎糜谄交唐诓▌?，而現(xiàn)在棄風(fēng)是季節(jié)性和結(jié)構(gòu)性因素導(dǎo)致的，棄風(fēng)棄光的核心問題在于外送通道不暢、本機負(fù)荷不足，外地用電需求不振，作為短期負(fù)荷緩沖調(diào)節(jié)增強電網(wǎng)友好的措施可以，要解決電力供需結(jié)構(gòu)性問題，有些緣木求魚。”
現(xiàn)階段，中國針對儲能尚未出臺補貼政策，但不少儲能示范項目如雨后春筍般涌現(xiàn)，以張北風(fēng)光儲輸項目最為典型，另外一些儲能商業(yè)項目，如海外調(diào)頻市場、微型電網(wǎng)市場、離網(wǎng)市場上，應(yīng)用比例也在不斷走高。
“電價信號是最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段。不過儲能的示范項目也要做，發(fā)展新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)不是一朝一夕的事。” 大連融科儲能技術(shù)應(yīng)用部總監(jiān)楊洋進(jìn)一步向記者闡述。
提高儲能調(diào)峰比例
通過加大電價的峰谷差，提高調(diào)峰價格，進(jìn)而推動儲能發(fā)展，這一做法是否可行？
“在電網(wǎng)側(cè)需要建立儲能的準(zhǔn)入機制，但從此次‘三北’調(diào)峰來看，并沒有調(diào)峰電價的具體說明，要發(fā)揮儲能在棄風(fēng)、棄光的作用，需要進(jìn)一步推出具有指導(dǎo)性和可操作性的細(xì)則?！?中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長俞振華在記者采訪時還同時指出 ，用戶側(cè)的分布式補償機制也要盡早出臺，從而提升用戶側(cè)的積極性?！岸鴮δ茴I(lǐng)域的前沿技術(shù)，則更適用規(guī)模示范或引入用戶方參與的方式進(jìn)行引導(dǎo)?！庇嵴袢A說。
“價格要反映成本，包括經(jīng)濟(jì)成本、社會成本、環(huán)境成本等，要傳遞供需關(guān)系?！睏铄\成分析，“如果僅通過行政手段提高峰谷差，儲能市場不一定發(fā)展得起來，但一定會有更多的火電廠愿意做調(diào)峰?！?/p>
“不過，火電調(diào)峰和發(fā)展風(fēng)電并不矛盾，把基荷火電轉(zhuǎn)為調(diào)峰，就騰出了風(fēng)電的空間，儲能作為風(fēng)電的配套，市場空間也就出來了?！睏铄\成進(jìn)一步說。
中國要調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開展能源革命，本質(zhì)上就是要減少煤炭發(fā)電。張華民擔(dān)心，“但如果火電調(diào)峰了，煤電不減少，風(fēng)電就發(fā)不出來，棄風(fēng)問題也就不會解決?！?/p>
火電機組可以做基荷，也能做腰荷和峰荷，在北方地區(qū)，火電機組是通過運行非滿負(fù)荷運行狀態(tài)下實現(xiàn)上述三種運行模式的，而火電機組的最高效率是運行在滿負(fù)荷狀態(tài)，也就是說火電參與調(diào)峰越多，排放越大，煤耗越高。降低火電比例，讓儲能電站參與到“三北”地區(qū)的調(diào)峰當(dāng)中，讓更多的風(fēng)電為終端電力用戶所消納，這是發(fā)展可再生能源的必經(jīng)之路。能源局已有征集意見稿，明確表示要控制煤電的發(fā)展。
“電源結(jié)構(gòu)不調(diào)整，三北地區(qū)的棄風(fēng)將很難有大的改觀。當(dāng)然，解決棄風(fēng)的問題可供選擇技術(shù)、手段很多，比如煤改電，如果能把熱負(fù)荷改成電負(fù)荷，也是非常好的選擇?！睏钛笳f，“現(xiàn)階段的峰谷電價差還不夠，不能反映出棄風(fēng)時段的風(fēng)電的商品價值，應(yīng)該進(jìn)一步拉大峰谷電價引導(dǎo)用戶的用電習(xí)慣，讓更多原本棄掉的風(fēng)電被用掉?！?/p>
在楊洋看來，抽水蓄能、化學(xué)儲能都具備雙向調(diào)峰的能力，經(jīng)濟(jì)上也更具價值?！耙匀C液流電池為例，其提供的柔性容量是相同裝機容量火電機組的四倍。“這意味著，一個單位的儲能電站相當(dāng)于四個單位的火電機組，如此計算，儲能就顯得沒那么貴了。”儲能可以替代火電做峰荷，更能做反調(diào)峰，即常說的削峰填谷?！疤罟取钡淖饔檬腔痣姍C組不具備的，也就是說讓儲能替代一部分火電調(diào)峰，讓火電機組運行在更經(jīng)濟(jì)更節(jié)煤的狀態(tài)。
“要加大儲能電站調(diào)峰輔助服務(wù)補償?shù)牧Χ?，補貼不是目的，是幫助儲能形成早期的市場。不應(yīng)該一直補下去，但不補，儲能的成本就不會很快降下來。”楊洋說。
目前儲能技術(shù)有多種，除蓄水儲能外，有鋰電池、釩液儲能、鋅溴儲能、飛輪儲能、壓縮空氣、超級電容等，究竟哪種技術(shù)路線為佳？
專家們一致認(rèn)為，市場是檢驗技術(shù)路線的唯一標(biāo)準(zhǔn)，“除了成本，還要看安全性、環(huán)保、回收等綜合因素?！?/p>
現(xiàn)階段中國儲能尙處于發(fā)展的初期，隨著儲能技術(shù)的不斷發(fā)展完善，也必將迎來爆發(fā)式增長的春天。
