山西探索儲(chǔ)能盈利

儲(chǔ)能是新型電力系統(tǒng)的重要一環(huán)。隨著儲(chǔ)能持續(xù)發(fā)展，以鋰電池為主的新型儲(chǔ)能，日益成為新型電力系統(tǒng)的有力補(bǔ)充。

近日，《瞭望》新聞周刊記者在山西采訪了解到，新型儲(chǔ)能快速發(fā)展背后，存在投資成本高、盈利周期較長(zhǎng)，部分項(xiàng)目“批而不建”“建而不用”，商業(yè)模式不成熟等盈利難題。

受訪專家建議，應(yīng)按照市場(chǎng)化規(guī)劃布局新型儲(chǔ)能，提高項(xiàng)目利用率，鼓勵(lì)技術(shù)多元化發(fā)展，拓展更多商業(yè)模式，助力新型儲(chǔ)能健康發(fā)展。

新型儲(chǔ)能快速發(fā)展

位于山西省長(zhǎng)治市的潞城仁和300MW/600MWh儲(chǔ)能電站，是一座獨(dú)立的新型儲(chǔ)能電站。電站內(nèi)有20個(gè)電化學(xué)儲(chǔ)能單位，好似一個(gè)個(gè)“車廂”，這些“車廂”由一塊塊磷酸鐵鋰電池組成。

記者了解到，該項(xiàng)目采用“谷充峰放”模式運(yùn)營(yíng)，參與省電網(wǎng)調(diào)控中心統(tǒng)一調(diào)度。在夜間低谷時(shí)段，吸收多余電力為儲(chǔ)能電池蓄電，白天高峰時(shí)段再向電網(wǎng)放電，利用電化學(xué)儲(chǔ)能快速響應(yīng)的特點(diǎn)，平衡電力余缺造成的波動(dòng)，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。

潞城仁和電站于2024年7月并網(wǎng)，目前已正式轉(zhuǎn)為商業(yè)運(yùn)營(yíng)。“電站每年可貢獻(xiàn)清潔電力約2.5億KWh，相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)煤約7.45萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量約14.26萬(wàn)噸，將進(jìn)一步有效優(yōu)化區(qū)域電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)當(dāng)?shù)啬茉幢９┠芰Α?rdquo;電站站長(zhǎng)帥澤晉說。

2023年，山西省并網(wǎng)運(yùn)行獨(dú)立儲(chǔ)能電站2個(gè);2024年，已并網(wǎng)運(yùn)行10個(gè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站。國(guó)網(wǎng)山西省電力公司相關(guān)負(fù)責(zé)人說，截至目前山西省并網(wǎng)儲(chǔ)能規(guī)模達(dá)193萬(wàn)千瓦，新型儲(chǔ)能發(fā)展迅速。

目前，以鋰離子電池為主力的新型儲(chǔ)能，依托其響應(yīng)速度快、儲(chǔ)能密度高、靈活性好等優(yōu)勢(shì)，正在發(fā)揮重要作用。記者了解到，抽水蓄能電站建設(shè)周期需要數(shù)年時(shí)間，且對(duì)地勢(shì)、地理要求高，而新型儲(chǔ)能建設(shè)周期短，建成后可快速響應(yīng)、隨充隨用，滿足電網(wǎng)調(diào)度。

山西省能源局一名工作人員介紹，以省內(nèi)一項(xiàng)抽水蓄能項(xiàng)目為例，2022年進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)開工儀式，2024年才進(jìn)行用地預(yù)審與選址意見公示，占地需要近5000畝，建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng)。

在做好安全防護(hù)的基礎(chǔ)上，新型儲(chǔ)能對(duì)場(chǎng)地要求并不高。“鋰離子電池技術(shù)快速迭代，鋰電池儲(chǔ)能廣泛應(yīng)用，一些車用電池淘汰后可進(jìn)行梯次利用的電池也在逐漸進(jìn)入儲(chǔ)能領(lǐng)域，進(jìn)一步降低儲(chǔ)能成本。”該工作人員說。

2023年10月，國(guó)網(wǎng)山西省電力公司率先推動(dòng)獨(dú)立儲(chǔ)能電站——大同合榮儲(chǔ)能電站，以“報(bào)量報(bào)價(jià)”方式參與電力市場(chǎng)現(xiàn)貨交易。這是山西省首次開展獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與電力現(xiàn)貨交易。

該儲(chǔ)能電站自主申報(bào)3～10段充放電量?jī)r(jià)曲線、充放電運(yùn)行上下限、存儲(chǔ)電量狀態(tài)、爬坡速率等4類信息。根據(jù)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格實(shí)時(shí)出清充放電計(jì)劃，最大限度匹配電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求，提高儲(chǔ)能利用率。

按照國(guó)家能源局《關(guān)于促進(jìn)新型儲(chǔ)能并網(wǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》、山西省《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》要求，山西省能源局于2023年組織申報(bào)了新型儲(chǔ)能第一批入庫(kù)項(xiàng)目，列入新型儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)庫(kù)第一批項(xiàng)目共77個(gè)，裝機(jī)規(guī)模565.03萬(wàn)千瓦，同時(shí)有28個(gè)項(xiàng)目列入新型儲(chǔ)能項(xiàng)目?jī)?chǔ)備庫(kù)，裝機(jī)規(guī)模666.5萬(wàn)千瓦，后續(xù)項(xiàng)目經(jīng)論證后滾動(dòng)納入項(xiàng)目庫(kù)。

“我們將通過加強(qiáng)涉及規(guī)劃、備案、建設(shè)、運(yùn)行、調(diào)用等環(huán)節(jié)的管理體系建設(shè)，加強(qiáng)新型儲(chǔ)能并網(wǎng)和調(diào)用的監(jiān)督與管理，促進(jìn)新型儲(chǔ)能健康發(fā)展。”山西省能源局相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

盈利難成掣肘

記者采訪了解到，目前新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量迅速擴(kuò)大，但因其建設(shè)成本高、利用率低、盈利模式不確定等難點(diǎn)，掣肘新型儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展。

投資成本高，盈利周期長(zhǎng)。記者采訪了解到，目前鋰電池價(jià)格持續(xù)下行，但儲(chǔ)能電站的成本依然較高。“電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本構(gòu)成，包括電池組以及其他管理系統(tǒng)，其中電池組成本超過總成本的一半。”一名儲(chǔ)能電站建設(shè)運(yùn)營(yíng)的企業(yè)負(fù)責(zé)人說，以目前鋰離子儲(chǔ)能電池價(jià)格0.5元/Wh左右測(cè)算，投資一個(gè)100MW/200MWh的儲(chǔ)能電站需要2億元左右。

除了高企的投資成本，儲(chǔ)能電站的盈利周期較長(zhǎng)。當(dāng)前，儲(chǔ)能市場(chǎng)尚在發(fā)展階段，相關(guān)價(jià)格機(jī)制和補(bǔ)償機(jī)制政策仍不夠健全，一些運(yùn)營(yíng)較早的獨(dú)立儲(chǔ)能電站收入來源主要為電價(jià)差。

“單純依靠電價(jià)差，一個(gè)100MW/200MWh的儲(chǔ)能電站，按每天充放電兩次計(jì)算，年充放電量很難超過1億度，電網(wǎng)一天調(diào)度兩次也比較困難，按此測(cè)算，回本周期至少得10年。”該負(fù)責(zé)人說。

部分項(xiàng)目利用率較低。目前，山西省相關(guān)部門已發(fā)放2000萬(wàn)千瓦的“路條”，但實(shí)際并網(wǎng)不足200萬(wàn)千瓦。記者采訪了解到，一些新型儲(chǔ)能電站批而不建，一些儲(chǔ)能電站規(guī)劃與實(shí)際裝機(jī)差距較大。

此外，一些業(yè)內(nèi)人士表示，分散的儲(chǔ)能項(xiàng)目在實(shí)際調(diào)配中難度較大，且作用并不大，部分地方調(diào)度部門“嫌棄”新型儲(chǔ)能規(guī)模小而不愿調(diào)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年新能源側(cè)配置儲(chǔ)能日均充放電次數(shù)僅為0.22次。

“一些新能源配儲(chǔ)項(xiàng)目是為了配合政策而建，實(shí)際運(yùn)行空間并不大。調(diào)配100個(gè)1千瓦的項(xiàng)目和調(diào)配1個(gè)100千瓦的項(xiàng)目，實(shí)施難度是天壤之別，但目前更多的是散落在各地的1千瓦項(xiàng)目。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)一名負(fù)責(zé)人說。

商業(yè)模式不成熟，盈利空間較小。記者采訪了解到，從電源側(cè)和用戶側(cè)來看，儲(chǔ)能電站市場(chǎng)化運(yùn)行程度較低，還未形成較好的商業(yè)模式，大部分電站整體收益不穩(wěn)定。

從電源側(cè)來看，發(fā)電側(cè)配置儲(chǔ)能電站的收益，主要依靠減少棄電率，提升發(fā)電效率。目前，新型儲(chǔ)能大量集中在新能源發(fā)電領(lǐng)域，在光伏或者風(fēng)力發(fā)電出力大但有效需要不足時(shí)，將多余電力儲(chǔ)存起來，避免棄風(fēng)棄光;新能源電力出力較小時(shí)，釋放電力。部分火電企業(yè)也上馬儲(chǔ)能設(shè)備，主要用于發(fā)電機(jī)組快速響應(yīng)的調(diào)節(jié)領(lǐng)域。

“電源側(cè)更多的作用是避免‘棄風(fēng)棄光’，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)有一定的平抑作用，電源側(cè)儲(chǔ)能調(diào)度是一個(gè)龐雜的過程，一些電源側(cè)儲(chǔ)能企業(yè)甚至因充放電次數(shù)過少被問責(zé)，真實(shí)收益可想而知。”一名業(yè)內(nèi)人士說。

從用戶側(cè)來看，儲(chǔ)能電站收益主要來自峰谷價(jià)差。由于峰谷價(jià)差受到電價(jià)波動(dòng)以及電網(wǎng)代購(gòu)電的影響，電站整體收益不穩(wěn)定。用戶側(cè)儲(chǔ)能則多見于對(duì)電價(jià)敏感且用量較大的企業(yè)，這部分用戶對(duì)電力的穩(wěn)定性要求更高，儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)置更多用于平抑電力波動(dòng)。

商業(yè)模式不成熟還表現(xiàn)在新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的交易品種還比較單一，處于盈虧平衡或微利水平。山西是我國(guó)首批電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)省份之一，部分獨(dú)立儲(chǔ)能電站已參與現(xiàn)貨市場(chǎng)，但交易品種少，盈利能力較弱。“哪怕在現(xiàn)貨市場(chǎng)上低買高賣，依然難以覆蓋建設(shè)成本。”國(guó)網(wǎng)山西省電力公司一名工作人員說。

多舉措拓寬收益路徑

一些受訪者表示，破解新型儲(chǔ)能盈利難題，需要提高儲(chǔ)能設(shè)施利用率，開發(fā)更多市場(chǎng)場(chǎng)景，探索更多可反映儲(chǔ)能價(jià)值的市場(chǎng)化機(jī)制，用市場(chǎng)這雙無(wú)形之手精準(zhǔn)調(diào)配，促進(jìn)新型儲(chǔ)能可持續(xù)發(fā)展。

提高儲(chǔ)能設(shè)施利用率。業(yè)內(nèi)人士說，提升儲(chǔ)能設(shè)施利用率需以“技術(shù)突破+場(chǎng)景創(chuàng)新+機(jī)制優(yōu)化”為核心，構(gòu)建全鏈條價(jià)值體系。

在技術(shù)層面，國(guó)網(wǎng)山西電科院電網(wǎng)技術(shù)中心主任常瀟說，加快高能量密度電池與新一代智能管理系統(tǒng)研發(fā)，推廣鈉離子電池、液流電池等長(zhǎng)壽命技術(shù)，通過智能管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)電站效能動(dòng)態(tài)優(yōu)化，減少非計(jì)劃停運(yùn)，加強(qiáng)儲(chǔ)能電池質(zhì)量檢測(cè)，確保儲(chǔ)能技術(shù)“敢應(yīng)用”。

在場(chǎng)景拓展方面，常瀟說，可結(jié)合新能源富集區(qū)，建設(shè)“風(fēng)光儲(chǔ)一體化”共享儲(chǔ)能電站，同步挖掘電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻、備用及用戶側(cè)峰谷需求，探索“虛擬電廠”聚合分布式儲(chǔ)能資源參與電力市場(chǎng)，確保儲(chǔ)能技術(shù)“用得好”。

在機(jī)制優(yōu)化方面，一些受訪者認(rèn)為，應(yīng)依托山西儲(chǔ)能裝備制造基地，突破關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化瓶頸，打造“技術(shù)示范—商業(yè)應(yīng)用—產(chǎn)業(yè)反哺”閉環(huán)生態(tài)。通過多維施策，將儲(chǔ)能轉(zhuǎn)化為新型電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)樞紐，為高比例新能源消納提供可復(fù)制的解決方案。

鼓勵(lì)技術(shù)多點(diǎn)開花，不斷豐富應(yīng)用場(chǎng)景。一些受訪者表示，各類儲(chǔ)能技術(shù)的儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)、能量密度等特性不同，存在各自匹配的應(yīng)用場(chǎng)景，不存在“包打天下”的儲(chǔ)能技術(shù)。應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)開展新型儲(chǔ)能多元化示范應(yīng)用，積極探索儲(chǔ)氫、儲(chǔ)熱及其他儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新研究和示范應(yīng)用。

2024年9月，由中國(guó)能建山西院總承包、山西電建公司參建的我國(guó)首座電網(wǎng)側(cè)飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻電站——鼎輪能源30兆瓦飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目在山西省長(zhǎng)治市屯留區(qū)成功并網(wǎng)發(fā)電。

“飛輪儲(chǔ)能技術(shù)具有快速連續(xù)充放電、功率精準(zhǔn)調(diào)節(jié)、全生命周期費(fèi)用低、無(wú)污染等顯著優(yōu)勢(shì)。”該電站工作人員說，電站年調(diào)頻里程300萬(wàn)兆瓦，通過實(shí)時(shí)調(diào)控有功出力參與電網(wǎng)調(diào)頻，有效解決區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)有功功率不平衡問題，為新型電力系統(tǒng)提供快速調(diào)節(jié)資源，保障電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。

探索完善市場(chǎng)化機(jī)制，提升儲(chǔ)能盈利能力。近年來，山西建立相應(yīng)調(diào)頻市場(chǎng)機(jī)制，激勵(lì)火電廠、水電廠、風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站等各類發(fā)電廠參與二次調(diào)頻。其中，火電和水電由于調(diào)節(jié)性能較好，是二次調(diào)頻的主力。新能源電站則通過技術(shù)改造和優(yōu)化控制策略，逐漸參與到二次調(diào)頻中。

“儲(chǔ)能參與二次調(diào)頻后，不斷擴(kuò)大的交易機(jī)制將極大促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展。”國(guó)網(wǎng)山西省電力公司的一名負(fù)責(zé)人說，發(fā)電廠提供調(diào)頻服務(wù)后，根據(jù)其調(diào)頻性能、貢獻(xiàn)量等指標(biāo)獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，調(diào)頻市場(chǎng)通過市場(chǎng)化方式促進(jìn)發(fā)電廠提高調(diào)頻能力和服務(wù)質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定。

此外，受訪者建議，應(yīng)推動(dòng)儲(chǔ)能建設(shè)主體參與電力市場(chǎng)交易，并在交易申報(bào)、交易清算、調(diào)度和呼叫過程中，享有與其他經(jīng)營(yíng)主體相同的權(quán)利，推動(dòng)新型儲(chǔ)能與新能源捆綁參與中長(zhǎng)期交易，鼓勵(lì)在高峰和低谷期簽訂市場(chǎng)合約。