中電聯(lián)：如何解決儲能“建而不用”問題

　　配建儲能已成為全國各地新能源項(xiàng)目并網(wǎng)的普遍要求，根據(jù)中電聯(lián)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，截至去年底，全國已有近30個(gè)省份出臺了“十四五”新型儲能規(guī)劃或新能源配置儲能文件，但新能源配儲等效利用系數(shù)僅為6.1%，影響儲能收益，儲能“建而不用”問題突出，亟待解決。

　　該問題也引起了國家能源主管部門的關(guān)注，近日，國家能源局新能源和可再生能源司副司長熊敏峰在有關(guān)會議致辭中表示，將會同有關(guān)方面研究優(yōu)化儲能調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，著力解決“建而不調(diào)”的問題。

　　新能源配儲利用現(xiàn)狀——新能源配儲利用率低、大部分儲能項(xiàng)目的盈利水平不高、商業(yè)模式不明

　　中電聯(lián)《新能源配儲能運(yùn)行情況調(diào)研報(bào)告》顯示：中電聯(lián)本次共調(diào)研電化學(xué)儲能項(xiàng)目208個(gè)，合計(jì)容量215萬千瓦，占全國電化學(xué)儲能裝機(jī)的近40%。其中，調(diào)研新能源配儲能裝機(jī)105萬千瓦，占全國新能源配儲裝機(jī)的三分之二，具有代表性。調(diào)研結(jié)果如下：

　　從不同應(yīng)用場景儲能項(xiàng)目配置時(shí)長看

　　調(diào)研機(jī)組儲能平均時(shí)長為2h，新能源儲能配置時(shí)長為1.6h，火電廠配儲能為0.6h，電網(wǎng)儲能為2.3h、用戶儲能為5.3h，基本反映了各應(yīng)用場景的技術(shù)需求和特性。

　　從儲能運(yùn)行策略看

　　新能源配儲至多棄電期間一天一充一放運(yùn)行，個(gè)別項(xiàng)目存在僅部分儲能單元被調(diào)用、甚至基本不調(diào)用的情況。

　　從儲能等效利用系數(shù)看

　　調(diào)研電化學(xué)儲能項(xiàng)目平均等效利用系數(shù)為12.2%，新能源配儲系數(shù)僅為6.1%,火電廠配儲能為15.3%，電網(wǎng)儲能為14.8%,用戶儲能為28.3%。相對而言，華北、西北區(qū)域的新能源配儲等效利用系數(shù)高于其他區(qū)域。

　　從儲能項(xiàng)目造價(jià)和商業(yè)模式看

　　儲能項(xiàng)目造價(jià)大多在1500-3000元/kWh之間，項(xiàng)目間由于邊界條件不同造價(jià)差異較大。新能源配置儲能具有平抑新能源輸出功率波動、提升新能源消納量降低發(fā)電計(jì)劃偏差、提升電網(wǎng)安全運(yùn)行穩(wěn)定性、緩解輸電阻塞等作用，在能量市場、輔助服務(wù)市場、容量市場中具有多元價(jià)值，商業(yè)模式不盡相同、地區(qū)差異性較大。但從實(shí)際情況看，大部分儲能項(xiàng)目的盈利水平不高。

　　存在問題：新能源配儲利用率低、配儲規(guī)模缺乏科學(xué)論證、成本缺乏疏導(dǎo)機(jī)制、商業(yè)模式欠缺等

　　儲能電站為何利用率低?儲能系統(tǒng)的利用率主要受計(jì)劃停運(yùn)和非計(jì)劃停運(yùn)兩個(gè)方面因素的影響。

　　計(jì)劃停運(yùn)指儲能電站因檢查、試驗(yàn)、檢修等目預(yù)先計(jì)劃安排停運(yùn)的狀態(tài)，例如去年北京“4.16”儲能火災(zāi)事故后，諸多省份多個(gè)儲能電站暫時(shí)停止運(yùn)行，同時(shí)開展儲能安全大排查和安全改造，由于粗放式建設(shè)，安全、技術(shù)以及建設(shè)流程不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定是儲能電站利用率低的原因之一。

　　盈利水平有限，儲能電站主動不參與電力市場交易是計(jì)劃停運(yùn)的主要原因之一。例如今年山東部分共享儲能電站在電力現(xiàn)貨市場交易中，由于夏季部分月份現(xiàn)貨市場電價(jià)價(jià)差過低，運(yùn)營單位在考慮儲能電站充放電損耗和電池衰減等因素后，無盈利空間，運(yùn)營單位主動停止儲能參與現(xiàn)貨市場服務(wù)。另一方面，目前儲能只有峰谷電價(jià)差有相對明確的計(jì)算方式，缺乏成熟的盈利模式，也是導(dǎo)致儲能電站大量閑置的重要因素。

　　非計(jì)劃停運(yùn)是指不在計(jì)劃內(nèi)的停運(yùn)，包括電力系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)故障等因素造成的停運(yùn)，其中儲能系統(tǒng)設(shè)備自身故障停運(yùn)是儲能利用率低的最主要因素。

　　以磷酸鐵鋰儲能單元為例，集中式儲能單元由數(shù)千個(gè)單體電池串并聯(lián)而成，各類信息數(shù)據(jù)量龐大。以某百兆瓦級儲能電站實(shí)際報(bào)警和故障信息為例，儲能電池和BMS的故障占據(jù)儲能電站故障信號占比超過90%，以電池過壓、欠壓、溫度報(bào)警信號為主，每月報(bào)警信息可達(dá)到上萬次，盡管多數(shù)報(bào)警信號無需停機(jī)處理，但部分嚴(yán)重信號需要儲能單元進(jìn)行停機(jī)處理，而目前主流的集中式儲能系統(tǒng)也往往無法做到分簇管理，影響儲能電站的整體利用率。

　　提升儲能電站的利用率的路徑

　　首先，依賴電力市場價(jià)格機(jī)制的健全，完善新型儲能參與現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等價(jià)格機(jī)制，根據(jù)電力系統(tǒng)需求科學(xué)安排建設(shè)規(guī)模，保證已投儲能的盈利水平和利用率，同時(shí)拓?fù)浞?wù)種類，充分發(fā)揮儲能的多重功能，例如探索以調(diào)峰為主的儲能電站，同時(shí)參與調(diào)頻、備用等服務(wù)。

　　其次，關(guān)注儲能系統(tǒng)的技術(shù)水平研究，提升設(shè)備的可靠性，例如針對主要報(bào)警或故障類別開關(guān)技術(shù)攻關(guān)，又如針對單個(gè)電池故障導(dǎo)致整個(gè)儲能單元停運(yùn)研究開展拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、BMS控制和均衡技術(shù)研究，從而減少故障影響范圍，實(shí)現(xiàn)分簇甚至分模塊推出和投運(yùn)，提升利用率。

　　再次，避免儲能系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)，安全問題是行業(yè)的頭號重點(diǎn)也是難點(diǎn)問題，也是影響儲能電站利用率的主要因素。如何提升儲能電站的安全問題至關(guān)重要，需要從系統(tǒng)集成、消防介質(zhì)選擇、探測傳感器配置、聯(lián)動控制邏輯等多方面進(jìn)行考慮。

　　最后，提升運(yùn)維管理水平，儲能電站發(fā)展時(shí)間較短，與傳統(tǒng)的電力設(shè)施差異運(yùn)維方式差異較大，行業(yè)也缺乏專業(yè)的運(yùn)維管理人員。通過制定運(yùn)維管理規(guī)程規(guī)范，配合智能數(shù)字化輔助運(yùn)維工具等手段可提升項(xiàng)目的運(yùn)維管理水平，在發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)能否快速正確處理，減少因故障導(dǎo)致的儲能電站停運(yùn)時(shí)間。

　　通過分析提出從電力市場建設(shè)、技術(shù)水平研究、安全風(fēng)險(xiǎn)消除、運(yùn)維管理水平提升四個(gè)維度提高儲能設(shè)施的利用率，從而實(shí)現(xiàn)儲能的多重價(jià)值和對電力系統(tǒng)的高效支撐并獲取合理收益。

　　如何解決建而不用問題?

　　中電聯(lián)《新能源配儲能運(yùn)行情況調(diào)研報(bào)告》建議：

　　1.優(yōu)化儲能配置和調(diào)運(yùn)方式，提升儲能利用水平

　　因地制宜配置儲能規(guī)模和型式。結(jié)合當(dāng)?shù)匦履茉聪{、資源特性、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、電網(wǎng)安全、電源結(jié)構(gòu)等因素，具體分析各地系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)峰需求，綜合煤電靈活性改造、抽水蓄能建設(shè)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力提升等實(shí)際情況，合理確定新能源配置儲能的規(guī)模和型式，避免資源浪費(fèi)。逐步擴(kuò)大獨(dú)立儲能/共享儲能比例。統(tǒng)籌區(qū)域內(nèi)新能源項(xiàng)目、電網(wǎng)安全運(yùn)行要求，集中建設(shè)獨(dú)立或共享儲能電站，新能源大基地項(xiàng)目、新能源分布式項(xiàng)目配置儲能均宜集中建設(shè)儲能電站，新能源項(xiàng)目共享儲能容量、分?jǐn)們δ苜M(fèi)用。健全儲能設(shè)施運(yùn)行機(jī)制。建立“統(tǒng)一調(diào)度、共享使用”的協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制，優(yōu)化儲能電站并網(wǎng)運(yùn)行控制策略，提高儲能利用效率。

　　2.加大科技創(chuàng)新與運(yùn)維管理，提升儲能安全水平

　　加大技術(shù)創(chuàng)新。改進(jìn)儲能電芯安全控制技術(shù)及安全結(jié)構(gòu)，完善儲能電站并網(wǎng)運(yùn)行控制策略，提升本質(zhì)安全水平;加強(qiáng)安全預(yù)防智能化建設(shè)，搭建數(shù)字化儲能電站數(shù)據(jù)處理與運(yùn)維平臺，減少操控失誤帶來的安全問題。優(yōu)化安全管理體系。強(qiáng)化電化學(xué)儲能消防管理，制定儲能電站消防審核驗(yàn)收、備案程序;建立電池選型和檢測體系，新投運(yùn)儲能項(xiàng)目須開展電池單體、電池模塊及電池管理系統(tǒng)到貨抽檢及儲能電站并網(wǎng)檢測，檢測不符合要求的不予并網(wǎng);在運(yùn)儲能項(xiàng)目應(yīng)開展在線運(yùn)行性能監(jiān)測和評價(jià)，定期進(jìn)行抽檢及監(jiān)督檢查;加強(qiáng)運(yùn)維人員安全培訓(xùn)。完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。提升儲能標(biāo)準(zhǔn)與科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新的耦合力度，在儲能電站設(shè)計(jì)、設(shè)備技術(shù)要求、施工及驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)、設(shè)備檢修、安全及風(fēng)險(xiǎn)防控等方面，加快標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)。

　　3.完善市場機(jī)制，促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　健全新型儲能電站參與電力市場規(guī)則。按照《關(guān)于進(jìn)一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運(yùn)用的通知》要求，各地方加快完善儲能電站參與電力市場相關(guān)配套政策及實(shí)施細(xì)則，保障新型儲能更好地融入電力市場;完善新型儲能參與電能量市場、輔助服務(wù)市場等機(jī)制。通過價(jià)格信號激勵市場主體自發(fā)配置儲能資源，引導(dǎo)社會資本參與新型儲能建設(shè)。出臺新型儲能容量電價(jià)政策。理順各類靈活性電源電價(jià)機(jī)制，出臺容量價(jià)格政策，盡快完善新型儲能商業(yè)模式，促進(jìn)新型儲能、靈活性煤電、抽水蓄能等各類靈活性資源合理競爭。