電力系統(tǒng)最大的特點(diǎn)，在于其實(shí)時(shí)平衡要求與不可經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)存，而消費(fèi)者也往往缺乏足夠的技術(shù)手段與經(jīng)濟(jì)激勵(lì)改變自身的用電行為以促進(jìn)系統(tǒng)的平衡。因此，供應(yīng)側(cè)的調(diào)整成為保持電力系統(tǒng)平衡的基本手段，在不同時(shí)間尺度上，其對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的調(diào)頻、調(diào)峰等服務(wù)。
當(dāng)前，電力不可經(jīng)濟(jì)存儲(chǔ)，在于儲(chǔ)能技術(shù)還不夠可靠與廉價(jià)。但是似乎有越來(lái)越積極的信號(hào)顯示儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將會(huì)有提速發(fā)展。近日，國(guó)家能源局下發(fā)了儲(chǔ)能參與系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻的試點(diǎn)文件——《關(guān)于促進(jìn)電儲(chǔ)能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場(chǎng))機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》，無(wú)疑是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大促進(jìn)。
改善的儲(chǔ)能將顛覆電力系統(tǒng)認(rèn)知。如果各種處于概念中的、實(shí)驗(yàn)室中的、商業(yè)化初期(各種電池)的儲(chǔ)能技術(shù)與先進(jìn)模式能夠以足夠容量、低成本、高可靠性的特點(diǎn)出現(xiàn)，那么其將使電力與其他商品無(wú)異。
當(dāng)前，各種儲(chǔ)能的技術(shù)路線，以及我國(guó)各主要研究機(jī)構(gòu)的工作推進(jìn)，都在日新月異進(jìn)展中。今年，電動(dòng)汽車公司特斯拉M3車型的火熱預(yù)訂引爆了數(shù)個(gè)領(lǐng)域，60千瓦時(shí)的電池、320公里的續(xù)行里程，特別是每千瓦時(shí)200美元的成本預(yù)期著實(shí)預(yù)示著強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，超過(guò)了之前幾乎所有預(yù)計(jì)的成本下降速度。當(dāng)然，有人認(rèn)為，這個(gè)成本低得有些夸張，沒(méi)有考慮安裝、電線投資等細(xì)節(jié)，但是誰(shuí)知道呢?
當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)是現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)成本現(xiàn)在還較高，不同技術(shù)路線進(jìn)展程度各異。而技術(shù)進(jìn)步的節(jié)奏，似乎只能期待，無(wú)法展望。
筆者認(rèn)為，可再生能源電力系統(tǒng)最終會(huì)需要儲(chǔ)能。我國(guó)目前的風(fēng)電比例不到4%，電力系統(tǒng)還存在大量基荷。卓爾德中心的模擬顯示：如果這個(gè)比例超過(guò)了40%，該電力系統(tǒng)將是一個(gè)接近1000小時(shí)出現(xiàn)“過(guò)發(fā)電”(風(fēng)電出力大于總負(fù)荷)、化石能源機(jī)組滿負(fù)荷等效小時(shí)數(shù)下降到3600小時(shí)的系統(tǒng)，那時(shí)系統(tǒng)的基荷就會(huì)徹底消失了。這樣的系統(tǒng)，如果不借助儲(chǔ)能手段改善出力特性，運(yùn)行將是極其困難的，運(yùn)用其他綜合的需求側(cè)與供應(yīng)側(cè)措施也將是成本高昂的。
從消費(fèi)者角度看，電是高度均一標(biāo)準(zhǔn)化的商品，不可能也沒(méi)有必要區(qū)分消費(fèi)的到底是火電還是水電。來(lái)自不同類型電源、不同地區(qū)的電力，對(duì)于消費(fèi)者而言是可以充分替代的。因此，電力的競(jìng)爭(zhēng)，往往是簡(jiǎn)單價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)，而不像其他商品，存在偏好、質(zhì)量、習(xí)慣等方面的區(qū)別?，F(xiàn)實(shí)中，對(duì)于電力消費(fèi)者，特別是中小用戶，其用電的價(jià)格會(huì)相對(duì)在一段時(shí)間固定。出于普遍服務(wù)的考慮，保證用戶持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)，往往也是電力運(yùn)營(yíng)商或者銷售商的基本責(zé)任。
但從供應(yīng)側(cè)而言，電力著實(shí)不是一個(gè)均一的商品。不同機(jī)組具有不同的長(zhǎng)期發(fā)電成本，水電、光伏以及一些其他的先進(jìn)技術(shù)發(fā)電(比如燃料電池)，都有不同的可變與固定成本的構(gòu)成。如果電力市場(chǎng)存在，且可靈活反映不同時(shí)間電力的價(jià)值，電價(jià)就會(huì)波動(dòng)非常大。
基于目前電力市場(chǎng)現(xiàn)狀，短期內(nèi)，儲(chǔ)能跟純粹的消費(fèi)者可能關(guān)系不大，其價(jià)值發(fā)揮與可行的商業(yè)模式無(wú)疑應(yīng)更多在供應(yīng)側(cè)做文章。試想以1倍的價(jià)格充電，再以10倍的價(jià)格放電，或者電力價(jià)格越來(lái)越受天氣影響，而不是因燃料價(jià)格變化而產(chǎn)生巨大波動(dòng)與出力偏差，這個(gè)利潤(rùn)空間不知道有多“美”。長(zhǎng)期看則似乎有些吊詭，儲(chǔ)能可以從市場(chǎng)波動(dòng)與預(yù)測(cè)誤差中賺錢，但是賺錢的過(guò)程就是消滅市場(chǎng)波動(dòng)的過(guò)程。很顯然，一個(gè)覆蓋全部電力需求的儲(chǔ)能系統(tǒng)，平抑了幾乎所有的波動(dòng)，其需求、供應(yīng)還有價(jià)格，都將是一條直線。儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值在容量達(dá)到一定水平之后似乎會(huì)下降非常迅速，市場(chǎng)容量會(huì)很快飽和，從這個(gè)角度看，儲(chǔ)能似乎又是其自身的“埋葬者”。當(dāng)然，非系統(tǒng)級(jí)儲(chǔ)能應(yīng)用的市場(chǎng)還是非常大的。
那么，當(dāng)前系統(tǒng)需要不需要儲(chǔ)能?從解決可再生能源嚴(yán)重棄風(fēng)的角度，在目前的有限比例之下，儲(chǔ)能仍舊不是經(jīng)濟(jì)有效的選擇，有更多便宜甚至近乎無(wú)直接成本的選擇，如調(diào)度精細(xì)化、煤電深度調(diào)峰、大幅下調(diào)電價(jià)以使煤電進(jìn)一步壓縮直至退出出力序列等。當(dāng)然，這些選擇存在很多非經(jīng)濟(jì)因素，如我國(guó)執(zhí)行的事實(shí)上的煤電優(yōu)先上網(wǎng)體系、調(diào)度體系監(jiān)管力度、電價(jià)體系的基荷思維設(shè)計(jì)等。筆者認(rèn)為，儲(chǔ)能成為為數(shù)不多的解決方案之一，也是可以接受的。在儲(chǔ)能領(lǐng)域，當(dāng)前特別需要做的，仍是持續(xù)的支持具有外溢影響的研究與開(kāi)發(fā)。
需要避免的是一種錯(cuò)誤的組合 ——缺乏波動(dòng)性定價(jià)的市場(chǎng)、對(duì)儲(chǔ)能放電單獨(dú)補(bǔ)貼、補(bǔ)貼通過(guò)消費(fèi)者消化、啥時(shí)候放電調(diào)度說(shuō)了算。那么，這樣的儲(chǔ)能就無(wú)異于其他普通電源了，還不如叫發(fā)電設(shè)備更恰當(dāng)。如此而言，儲(chǔ)能要想有大發(fā)展無(wú)疑需要精細(xì)的政策設(shè)計(jì)。國(guó)家能源局上述文件的出臺(tái)，還只是第一步。
