儲(chǔ)能電站 圖/中國(guó)電池網(wǎng) 陳芳芳
2016年又是中國(guó)可再生能源發(fā)展取得標(biāo)志性進(jìn)步的一年，但清潔電力依然面臨并網(wǎng)難的困境，比如，中國(guó)北部和西部地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)往往長(zhǎng)時(shí)間處于閑置狀態(tài)。
針對(duì)上述情況，中國(guó)政策制定者已經(jīng)開(kāi)始探索采用儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)提升電網(wǎng)接納風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的能力。
但要大幅度提升可再生能源在中國(guó)能源構(gòu)成中的比例，中國(guó)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)方式需要根本性的改革。儲(chǔ)能技術(shù)自身究竟能在多大程度上減少棄風(fēng)，確保可再生能源不被浪費(fèi)，我們對(duì)此抱有疑問(wèn)。
儲(chǔ)能技術(shù)在中國(guó)
儲(chǔ)能方式主要包括電池、熱儲(chǔ)存、抽水蓄能等，是通過(guò)在電力需求低時(shí)儲(chǔ)電，在電力需求高時(shí)放電的方式幫助電網(wǎng)更好地融合風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的一種技術(shù)。儲(chǔ)能技術(shù)增強(qiáng)了電網(wǎng)的靈活性，保證可再生能源發(fā)電廠持續(xù)工作，避免棄風(fēng)棄光棄水等現(xiàn)象發(fā)生。
中國(guó)已認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)能技術(shù)的價(jià)值，計(jì)劃快速提升其電力存儲(chǔ)能力。一方面，官方正在呼吁加快抽水蓄能設(shè)施的建設(shè)步伐。所謂抽水蓄能是指將水抽到高處的蓄水池中儲(chǔ)存，需要時(shí)再開(kāi)閘放水，利用水力渦輪發(fā)電的一種蓄能方式。水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃提出，到2020年之前將抽水蓄能裝機(jī)從2300萬(wàn)千瓦提升到4000萬(wàn)千瓦，而這一數(shù)字大約是美國(guó)現(xiàn)有抽水蓄能裝機(jī)的兩倍。
全球商業(yè)的未來(lái)
化石燃料逐漸讓位于可再生能源
全球能源體系似乎正在發(fā)生翻天覆地的變化。世界顯然在轉(zhuǎn)向可再生能源，同時(shí)減輕對(duì)石油、天然氣和煤炭的依賴。
另一方面，新興儲(chǔ)能技術(shù)也正在得到推廣。2016年3月，中國(guó)發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》，提出深化對(duì)面向可再生能源并網(wǎng)、微電網(wǎng)、及電動(dòng)汽車應(yīng)用的先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的研究。
示范項(xiàng)目已經(jīng)在推進(jìn)當(dāng)中。2016年4月，大連儲(chǔ)能電站項(xiàng)目獲得國(guó)家能源局的批準(zhǔn)，由中國(guó)電池生產(chǎn)商大連融科承建的這個(gè)20萬(wàn)千瓦的全釩液流儲(chǔ)能項(xiàng)目將于2018年完工。屆時(shí)，該項(xiàng)目將使中國(guó)的并網(wǎng)儲(chǔ)能能力在目前的基礎(chǔ)上增長(zhǎng)三倍。政府規(guī)劃部門希望，該系統(tǒng)可以幫助解決東北地區(qū)的棄風(fēng)限電問(wèn)題，并為電網(wǎng)提供備用能源和其他服務(wù)。
鼓勵(lì)私人投資
中國(guó)還出臺(tái)了新的試點(diǎn)機(jī)制，鼓勵(lì)私人資本參與儲(chǔ)能項(xiàng)目的投資。此前，儲(chǔ)能電池企業(yè)獲得商業(yè)成功的渠道非常少，要么開(kāi)發(fā)小規(guī)模的示范項(xiàng)目，要么只能在偏遠(yuǎn)地區(qū)和島上等高電價(jià)地區(qū)設(shè)點(diǎn)。
但2016年6月，國(guó)家能源局(NEA)宣布在棄風(fēng)棄光現(xiàn)象最為嚴(yán)重的三北地區(qū)進(jìn)行電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)，對(duì)儲(chǔ)能服務(wù)提供商提供的調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)提供資金支持。
該機(jī)制借鑒了目前燃煤電廠調(diào)峰服務(wù)所采用的有償機(jī)制。中國(guó)北方地區(qū)白天利用燃煤發(fā)電，同時(shí)向供暖管網(wǎng)提供暖氣。但遺憾的是，燃煤電廠并不能輕易開(kāi)工或停產(chǎn)，夜間即便不再需要也必須保持運(yùn)行。雖然火電效率更低，但被要求限電的最終還是風(fēng)電場(chǎng)。
目前，政府會(huì)對(duì)發(fā)電產(chǎn)能降到一定水平以下的燃煤電廠予以補(bǔ)償。而新的補(bǔ)償機(jī)制的不同之處在于，不是對(duì)減產(chǎn)的燃煤電廠進(jìn)行補(bǔ)償，而是花錢鼓勵(lì)儲(chǔ)能服務(wù)提供商吸納多余的電能。這樣一來(lái)，不僅可以減少持續(xù)運(yùn)行的燃煤電廠數(shù)量，還可以使運(yùn)行著的燃煤電廠的發(fā)電效率提高，減少棄風(fēng)，節(jié)省電網(wǎng)資金。
由于中國(guó)的能源行業(yè)仍處于轉(zhuǎn)型階段，儲(chǔ)電補(bǔ)償機(jī)制未來(lái)是否會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的變化仍不明朗。盡管如此，這一機(jī)制清楚表明，政策者已經(jīng)做好了推廣利用先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的準(zhǔn)備。
改造電網(wǎng)
儲(chǔ)能技術(shù)可以極大地加快可再生能源的并網(wǎng)步伐。但在風(fēng)能和太陽(yáng)能整體占有率低的情況下，減少棄風(fēng)棄電并非當(dāng)務(wù)之急。相反，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行才是推進(jìn)光電和風(fēng)電并網(wǎng)的關(guān)鍵。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)研究認(rèn)為，風(fēng)電在美國(guó)能源中的占比可以達(dá)到20%以上，而不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重棄風(fēng)，也不需要大規(guī)模儲(chǔ)電設(shè)備。相比之下，中國(guó)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2016年中國(guó)的風(fēng)電占比僅為4%，但吉林、新疆、甘肅等風(fēng)電大省去年的棄風(fēng)率則分別高達(dá)30%、38%和43%。
中國(guó)的棄風(fēng)棄光問(wèn)題在很大程度上是由于中國(guó)能源行業(yè)規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)的機(jī)制性問(wèn)題。目前中國(guó)電網(wǎng)中很多通行做法仍然將煤炭作為計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的一部分加以強(qiáng)調(diào)，沒(méi)有主動(dòng)適應(yīng)不斷多元化的能源行業(yè)的需要。
這種方式往往會(huì)以犧牲可再生能源發(fā)電為代價(jià)來(lái)保護(hù)燃煤發(fā)電，造成了風(fēng)能發(fā)電與輸電規(guī)劃之間的錯(cuò)配，導(dǎo)致中國(guó)西部的風(fēng)能發(fā)電廠只能無(wú)奈閑置坐等輸電線修建完畢之后才能將電力輸送到中國(guó)東部地區(qū)的電力需求中心。中國(guó)的配電方式還造成了省級(jí)電網(wǎng)各自為政，無(wú)法靈活地平衡各省之間的電力供給和需求。目前，國(guó)家政策鼓勵(lì)各省級(jí)政府以消納省內(nèi)電力以支持各自的稅收，并且為了保護(hù)各地火電企業(yè)的利益，反對(duì)從風(fēng)能豐沛的省份引入風(fēng)電。
中國(guó)要實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量和碳排放的目標(biāo)，就必須首先解決這些阻礙清潔能源并網(wǎng)的制度性障礙。但決策者發(fā)現(xiàn)，減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象所需要的改革推行起來(lái)并不容易。雖然中國(guó)在2015年啟動(dòng)了新一輪的能源行業(yè)改革，但諸如基于邊際成本優(yōu)化能源輸配等有助于增加可再生能源利用率的措施仍然舉步維艱。
儲(chǔ)能技術(shù)或許是應(yīng)對(duì)棄風(fēng)棄光問(wèn)題的具有吸引力的解決方案，特別是在新的儲(chǔ)能技術(shù)價(jià)格持續(xù)下降的情況下。但考慮到現(xiàn)有的電力體制問(wèn)題，該技術(shù)仍然只是幫助決策者擴(kuò)大可再生電能并網(wǎng)的眾多工具之一。
市場(chǎng)阻礙仍在
但是要真正做出改變，就要向儲(chǔ)能設(shè)施開(kāi)發(fā)商發(fā)出正確的投資信號(hào)，并對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行改革。
雖然國(guó)家針對(duì)北方地區(qū)出臺(tái)了新的儲(chǔ)能服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，但行業(yè)觀察家認(rèn)為，中國(guó)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的缺位阻礙了儲(chǔ)能技術(shù)的推廣。
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