四是儲能標準缺位。我國電化學儲能行業近幾年才初具規模,儲能電池還沒有國家層面的標準規范。在沒有確定標準的情況下,儲能電池的回收和梯級利用也難以有效實施。例如,部分地區在探索退役動力電池應用于儲能領域,但儲能電池的要求和動力電池有很大不同,錯誤的梯級利用不僅帶來效率方面的問題,更嚴重的是存在安全隱患。而且,相關法規的確缺失,可能會導致儲能電池出現像鉛蓄電池一樣的回收亂象。
五是運營問題。儲能的運營問題主要在于儲能的容量和成本。現有的發電側儲能項目容量一般在10~200兆瓦時之間,多數不超過100兆瓦時,考慮到未來新能源裝機容量越來越大,這樣的儲能規模顯然難以充分助力新能源消納。現有的電化學儲能可以通過技術手段輕松增加容量,當然,隨之而來的安全問題也需要高度關注。
電化學儲能的成本問題更是儲能難以大規模投入的重要原因之一。以光伏發電為例,在西北等光伏資源豐富地區,雖然已經可以做到平價上網,然而配套儲能設施如果沒有相應的激勵或者補貼政策,發電成本就會大大提高。再考慮到設備的衰減和老化問題,成本的回收會更加困難。
因此,目前在沒有明確且足夠的政策補貼時,電化學儲能難以大規模地投入使用。
未來需要四大支點
盡管電化學儲能有以上的種種限制,它的前景卻是明朗的。隨著我國能源轉型以及電力市場改革的不斷深化,電化學儲能未來的定位會越來越清晰,應用的價值也會越來越得到體現。
第一,提高消納能力。
未來新能源發電會占有越來越大的比例。與此共生的消納市場給電化學儲能帶來了廣闊的發展空間。一方面,新能源配儲能可以幫助解決新能源在當地的消納問題,儲能能幫助風電和光電擺脫“垃圾電”的影響。更重要的是,由于我國的風、光資源主要集中在西北部,而需求負荷主要集中在沿海地區。如果未來要更多地依靠新能源,那么電力的跨地區轉移就是一個必須解決的問題。這也是特高壓進入我國“新基建”計劃的一個原因。通過特高壓,大量的新能源電力可以轉移到沿海區域而中途沒有過多的損失。
第二,擴大電力市場容量。
隨著電力市場改革的不斷深入,在價格機制的引導下,未來新電廠的建設會放緩。同時,用電需求仍然會不斷上漲。考慮到電網的經濟性,相比于建設新的電廠,未來更多的關注點會集中在電力系統的優化方面。例如通過合理的削峰填谷、需求響應來解決電力市場的擴容問題。
在這方面,電化學儲能由于其快速的響應能力,在未來的電力容量市場中具有相當大的潛力。如果通過EMS(能源管理系統)能讓儲能在容量市場充分發揮其作用,那么擴容問題能得到部分解決。
第三,促進市場價格機制形成。
本著“誰受益,誰承擔”的原則,目前的輔助服務成本分配方式不盡合理。國家發展改革委、國家能源局在不久前發布的《關于做好2020年能源安全保障工作的指導意見》中指出:“進一步完善調峰補償機制,加快推進電力調峰等輔助服務市場化,探索推動用戶側承擔輔助服務費用的相關機制,提高調峰積極性。推動儲能技術應用,鼓勵電源側、電網側和用戶側儲能應用,鼓勵多元化的社會資源投資儲能建設。”如此,讓所有受益的市場主體,都來承擔輔助服務成本,輔助服務的價值才能在市場中得到較好的體現。發電側儲能將有更大的積極性在應用方面進行嘗試和投入,電力用戶也會根據市場價格進行需求的自我調整,從而提高電力系統的整體運行效率。
第四,對生態環境影響小。
在不同的儲能方式之間,電化學儲能在環境保護方面也有其優勢。以抽水蓄能為例,一般需要在山地環境下建設上下水庫、安裝大型發電機組,電站建設運行可能會對周圍的生態環境產生影響。而電化學儲能在選址上沒有抽水蓄能那么多的地理限制條件,且占地面積小很多。以晉江儲能電站為例,總占地面積10887平方米,以圍墻內面積計算,全站能量密度為42.5千瓦時/平方米。在電化學儲能應用和回收技術不斷進步的情況下,預計對于生態環境的影響會遠小于抽水蓄能。
(作者尹海濤、瞿茜均供職于上海交通大學行業研究院和中國城市治理研究院,李新鈺系上海交通大學安泰經濟與管理學院研究生)

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