
截至2023年12月底,中國已投運新型儲能累計裝機3450萬千瓦/7450萬千瓦時,2023年中國新增投運新型儲能裝機2150萬千瓦/4650萬千瓦時,三倍于2022年新增投運規(guī)模水平。目前新型儲能在全部儲能(抽水蓄能+新型儲能)中的占比約40%,預(yù)計2024年底新型儲能將超過抽水蓄能,成為電力系統(tǒng)最主要的儲能方式。新型儲能已經(jīng)成長為龐然大物,帶動材料、設(shè)備、集成、服務(wù)業(yè)飛速發(fā)展,成為各地方政府爭相引進的萬億級綠色低碳新興產(chǎn)業(yè)。

在技術(shù)日趨成熟、裝機規(guī)模迅速增長的同時,新型儲能仍面臨利用率較低的問題。隨著新能源快速發(fā)展,電力系統(tǒng)對調(diào)節(jié)能力提出更大需求,新型儲能大規(guī)模建設(shè)和調(diào)用不充分的矛盾日益凸顯,造成巨大的浪費。目前,解決這個問題最有效最直接的辦法就是加強電網(wǎng)調(diào)度,遠期解決的辦法是加強電力市場機制建設(shè)。國家高度重視新型儲能存在的問題,堅持問題導(dǎo)向,細化政策措施,繼國家發(fā)改委運行局發(fā)布《關(guān)于進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》(發(fā)改辦運行〔2022〕475號)之后,國家能源局科技司又制定印發(fā)《關(guān)于促進新型儲能并網(wǎng)和調(diào)度運用的通知》(國能發(fā)科技〔2024〕26號),旨在規(guī)范新型儲能并網(wǎng)接入,推動新型儲能高效調(diào)度運用,提出了一系列創(chuàng)新概念、新舉措。本文結(jié)合山東電力工程咨詢院在山東省的儲能政策研究和實踐,對主要通知條文進行解讀。

一、提出了調(diào)度調(diào)用新型儲能和電站自用新型儲能概念。
通知原文“(二)明確接受電力系統(tǒng)調(diào)度新型儲能范圍。接入電力系統(tǒng)并簽訂調(diào)度協(xié)議的新型儲能,可分為調(diào)度調(diào)用新型儲能和電站自用新型儲能兩類。調(diào)度調(diào)用新型儲能指具備獨立計量裝置,并且按照市場出清結(jié)果或電力調(diào)度機構(gòu)指令運行的新型儲能,包括獨立儲能電站、具備條件獨立運行的新能源配建儲能等;電站自用新型儲能指與發(fā)電企業(yè)、用戶等聯(lián)合運行,由發(fā)電企業(yè)、用戶等根據(jù)自身需求進行控制的新型儲能,包括未獨立運行的新能源配建儲能、火電聯(lián)合調(diào)頻儲能、具備接受調(diào)度指令能力的用戶側(cè)儲能等。”
26號文件在獨立儲能概念上又延展出調(diào)度調(diào)用新型儲能的概念。國家發(fā)改委運行局的475號文件提出了獨立儲能的概念,即以獨立主體身份直接與電力調(diào)度機構(gòu)簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議,不受接入位置限制,納入電力并網(wǎng)運行及輔助服務(wù)管理的儲能。國家能源局科技司的26號文提到的調(diào)度調(diào)用新型儲能,除了獨立儲能之外還有“具備條件獨立運行的新能源配建儲能”,指的是雖然是新能源配建但是可以獨立參與輔助服務(wù)市場的儲能。
以山東為例,在2021年12月1日電力現(xiàn)貨市場連續(xù)運行之前,新能源配建的儲能是可以獨立參與電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場的,此時的儲能應(yīng)屬于調(diào)度調(diào)用新型儲能;電力現(xiàn)貨市場連續(xù)運行之后,新能源配建的儲能不是獨立的市場主體,不能獨立參與現(xiàn)貨電能量市場和電力輔助服務(wù)市場,此時就不屬于調(diào)度調(diào)用新型儲能了。如果想獨立參市場,可以配建儲能轉(zhuǎn)為獨立儲能,山東省能源局出臺的《山東省新型儲能配建轉(zhuǎn)獨立試點管理辦法(暫行)》(魯發(fā)改能源〔2023〕670號)提出了配建轉(zhuǎn)獨立的具體執(zhí)行辦法。其余的新能源配建儲能、用戶側(cè)儲能、火電調(diào)頻儲能為新能源、用戶、火電市場主體的附庸,沒有獨立關(guān)口計量表,因此均為電站自用新型儲能。
調(diào)度調(diào)用新型儲能和電站自用新型儲能概念的提出,是國家能源局綜合考慮電力中長期市場和電力現(xiàn)貨市場的實際情況,對新型儲能概念做出的重要定義。
二、對調(diào)度調(diào)用新型儲能提出了具體調(diào)用要求。
通知原文“(四)優(yōu)化新型儲能調(diào)度方式。電力調(diào)度機構(gòu)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)需求,制定新型儲能調(diào)度運行規(guī)程,科學(xué)確定新型儲能調(diào)度運行方式,公平調(diào)用新型儲能調(diào)節(jié)資源。積極支持新能源+儲能、聚合儲能、光儲充一體化等聯(lián)合調(diào)用模式發(fā)展,優(yōu)先調(diào)用新型儲能試點示范項目,充分發(fā)揮各類儲能價值。調(diào)用新型儲能時,對于參與電力市場的新型儲能,按照市場出清結(jié)果安排新型儲能運行,對于暫不具備參與電力市場條件的新型儲能,通過調(diào)度指令進行調(diào)用。在發(fā)生危及電力系統(tǒng)安全事故(事件)及其他必要情況時,所有調(diào)管范圍內(nèi)的新型儲能應(yīng)接受電力調(diào)度機構(gòu)統(tǒng)一直接調(diào)用,直接調(diào)用期間按照獨立儲能充放電價格機制執(zhí)行。”
在明確調(diào)度調(diào)用新型儲能概念后,國家能源局26號文繼續(xù)對調(diào)用的方式做了說明,分為參與市場和不參與市場兩類。
電力現(xiàn)貨市場下的儲能實現(xiàn)了自調(diào)度,即不依賴電網(wǎng)調(diào)度指令,而是企業(yè)自主預(yù)測電力市場基于供求關(guān)系形成的現(xiàn)貨電價,在低谷時充電,在高峰時放電,只要現(xiàn)貨市場有價差,儲能就能充放電。山東省風(fēng)光裝機量大,現(xiàn)貨價差大,新型儲能參與市場的機制健全,儲能運行最好;廣東省風(fēng)光裝機量只有山東省的1/3,水電多調(diào)節(jié)能力強,形成的價差太小;山西省風(fēng)光裝機比例大,現(xiàn)貨價差大,雖然現(xiàn)貨機制領(lǐng)先于山東,但建成的獨立儲能電站少,參與現(xiàn)貨的實踐不如山東。
非電力現(xiàn)貨市場下,儲能應(yīng)用全部依賴調(diào)度的調(diào)用,目前看以寧夏為代表的非現(xiàn)貨省份,儲能實際調(diào)度次數(shù)遠不及政府的預(yù)期,利用率較低。造成這個結(jié)果,一個原因是計劃經(jīng)濟體制的效率天然不如市場經(jīng)濟體制高,另一個重要因素就是現(xiàn)有的調(diào)度條例還沒有充分挖掘儲能的價值,舉個例子,預(yù)留旋轉(zhuǎn)備用的時候,可以預(yù)留調(diào)度條例規(guī)定的火電、水電,但是新型儲能在大部分省份還不是條例規(guī)定的旋轉(zhuǎn)備用種類,應(yīng)用新型儲能作為旋轉(zhuǎn)備用要冒著違背條例的風(fēng)險,在高度強調(diào)安全的調(diào)度中心是不可接受的。當然調(diào)度條例的修改要經(jīng)過大量實踐的驗證,絕對安全可靠,相信隨著時間的推移,儲能將會在法規(guī)層面獲得更多的支持。
在面臨重大風(fēng)險時,調(diào)度擁有優(yōu)先征用儲能的權(quán)力,此時需要暫時放棄市場力。山東省《關(guān)于促進我省新型儲能示范項目健康發(fā)展的若干措施》(魯發(fā)改能源〔2023〕749號)也規(guī)定:“在電力供應(yīng)寬松時段,堅持市場化運行,示范項目日前申報運行曲線,日內(nèi)可根據(jù)負荷需求進行調(diào)整,交易中優(yōu)先出清。在電力供應(yīng)緊張等特殊時段,堅持統(tǒng)一調(diào)度運行,保障電力可靠供應(yīng)和電網(wǎng)安全穩(wěn)定,并視情況適當予以補償。”在實際運行中,調(diào)度強行征調(diào)的次數(shù)并不多,每年調(diào)用次數(shù)以個位數(shù)計,但是充放電接受現(xiàn)貨價格還是給儲能電站造成了一定損失,需要補償。

三、提出了存量儲能技術(shù)改造進入調(diào)度管理的方案。
通知原文“(八)鼓勵存量新型儲能技術(shù)改造。鼓勵存量新型儲能開展技術(shù)改造,具備接受調(diào)度指令能力。滿足相應(yīng)技術(shù)條件后,電力調(diào)度機構(gòu)應(yīng)及時開展新型儲能并網(wǎng)及調(diào)度工作。”
電力系統(tǒng)中的儲能存在大量建而不用的情況,尤其是新能源配建的儲能,本條規(guī)定試圖將其納入調(diào)度管理體系,提高利用率。根據(jù)對西部某省份的調(diào)研,儲能平均5天調(diào)用一次。調(diào)用率低下不但浪費了大量的社會財富,還造成了儲能投資方唯價格論,造成市場上好的產(chǎn)品賣不出去,“劣幣驅(qū)逐良幣”,嚴重影響了儲能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。為了盤活存量資產(chǎn),讓存量儲能用起來,國家出臺了鼓勵存量新型儲能技術(shù)改造,接入電網(wǎng)參與調(diào)度的鼓勵政策。接受調(diào)度后,享受調(diào)度調(diào)用新型儲能的待遇,為新型儲能帶來收益,為電網(wǎng)運行增加調(diào)節(jié)資源,實現(xiàn)雙贏。
從各省的實踐來看,山東的儲能基本為發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的儲能,即使是新能源配建的儲能也能夠接受電網(wǎng)的調(diào)度,儲熱和制儲氫設(shè)施也接受電網(wǎng)的調(diào)度,以獲得電價政策的支持。有些地區(qū)新能源配建儲能未接受電網(wǎng)調(diào)度,或者有大規(guī)模的用戶側(cè)電儲能、儲熱、制儲氫設(shè)施,可以改為接受電網(wǎng)的調(diào)度,發(fā)揮更大的價值。
通知原文“(九)推動新型儲能智慧調(diào)控技術(shù)創(chuàng)新。結(jié)合新型儲能多場景和市場化運行需求,積極開展新型儲能與其他電源協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、規(guī)模化儲能系統(tǒng)集群智能調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)、基于新型儲能的電網(wǎng)主動支撐技術(shù)、電動汽車等分布式儲能虛擬電廠聚合互動調(diào)控技術(shù)等研發(fā)攻關(guān)工作,著力推動新技術(shù)應(yīng)用。
本條提到的新型儲能電網(wǎng)主動安全支撐技術(shù)主要是構(gòu)網(wǎng)型儲能。眾所周知,電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量是維持電力系統(tǒng)抵御波動的重要特征,由系統(tǒng)中實際存在的火電、水電、核電等旋轉(zhuǎn)發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供,而風(fēng)光發(fā)電主要是靠電力電子裝置,沒有轉(zhuǎn)動慣量。在系統(tǒng)薄弱的區(qū)域,風(fēng)光大量接入會帶來轉(zhuǎn)動慣量的降低,電力系統(tǒng)抵御沖擊的風(fēng)險降低。而且實際存在的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機還可以提供短路電流,在故障時短路電流迅速增加,幫助繼電保護設(shè)備快速切除故障,保障系統(tǒng)安全,而風(fēng)光發(fā)電基本不提供短路電流,在風(fēng)光比例大的地區(qū),會造成短路電流過小,短路比達不到要求,嚴重影響繼電保護裝置動作的靈敏性。以山東為例,隨著魯北風(fēng)光大基地的建設(shè),魯北地區(qū)短路比逐漸不滿足要求,需要增加大容量的無功補償設(shè)備如調(diào)相機。構(gòu)網(wǎng)型儲能可以在這些區(qū)域起到提供轉(zhuǎn)動慣量和增加短路比的作用,相比于調(diào)相機更加經(jīng)濟。
分布式儲能也是未來發(fā)展的方向,主要有電動汽車,以及解決分布式光伏過電壓、過流問題的分布式儲能等,本條試圖提高其利用率。分布式儲能規(guī)模比較小,達不到進入電力現(xiàn)貨市場的要求(山東為最低5MW),即使放低要求,參與電力現(xiàn)貨需要裝設(shè)的大量設(shè)備和遵守的規(guī)則對小電源來說也過于昂貴復(fù)雜。但是這類儲能大量存在,分布式光伏每年接近1億千瓦的裝機量,電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為配電網(wǎng)的重要組成部分,如何利用好這類儲能資源將是巨大的挑戰(zhàn)。將分散式儲能通過信息手段聚合起來,以虛擬電廠或獨立儲能方式參與電力市場,通過統(tǒng)一關(guān)口表跟電網(wǎng)結(jié)算,技術(shù)上和市場規(guī)則上都有可行性。從實踐看,山東省在推動分布式儲能發(fā)展的過程中,為了從源頭上避免分布式儲能重蹈新能源配建儲能建而不用的覆轍,采取了云儲能的方式,將分散的配建儲能聚合為云儲能,以獨立儲能方式參與電力現(xiàn)貨市場,獲取收益,保障安全,是一種很好的嘗試。

五、要求省級能源主管部門承擔(dān)儲能主要推動責(zé)任。
通知原文“(十)加強新型儲能項目管理。省級能源主管部門應(yīng)會同有關(guān)單位加強新型儲能項目管理體系建設(shè),加強本地區(qū)新型儲能規(guī)劃、備案、建設(shè)、運行、調(diào)用管理。”
本條明確了省級能源主管部門作為新型儲能管理和推動的主要責(zé)任方。各省新型儲能發(fā)展不均衡,總體上來說還處于發(fā)展初期,項目數(shù)量并不多,背后的各類專業(yè)知識要求較高,目前還是以省為單位進行管理比較合適。而且各省資源稟賦不同,電力系統(tǒng)特點不同,各省對新型主體的需求也不一樣,以省為單位推動新型主體市場機制建設(shè),國家派駐各省(區(qū)域)監(jiān)管部門明確新型主體參與電力現(xiàn)貨市場或輔助服務(wù)市場的規(guī)則,省級發(fā)改價格部門明確新型主體充放電價執(zhí)行的政策,省級電網(wǎng)調(diào)度部門明確對新型主體的調(diào)用規(guī)則,省級電網(wǎng)營銷部門或電力交易中心建設(shè)新型主體參與市場支撐平臺,省級能源主管部門統(tǒng)籌項目遴選并管理建設(shè)進度,各大電力投資機構(gòu)公平參與,這樣的推動速度是比較快的,也更加適合各省實際。國家負責(zé)解決推動過程中的價格政策等共性問題。
從山東省的實踐來看,2021年第一批獨立儲能示范項目采用了省級管理方式,第二三批獨立儲能示范(入庫)項目采取了市級省級兩級篩選模式,從實踐的效果來看,由于新型儲能屬于新興事物,確實存在個別地市對儲能項目把握不準、申報的項目條件不具備、無法按時建成的情況。國家能源局的規(guī)定,充分調(diào)研了各省的經(jīng)驗,具有很好的指導(dǎo)意義。
通知原文“(十二)以市場化方式促進新型儲能調(diào)用。各地充分考慮新型儲能特點,加快推進完善新型儲能參與電能量市場和輔助服務(wù)市場有關(guān)細則,豐富交易品種,考慮配套政策、電力供需情況,通過靈活有效的市場化手段,促進新型儲能’一體多用、分時復(fù)用’,進一步豐富新型儲能的市場化商業(yè)模式。”
首先是電能量市場。前文提到,市場化方式調(diào)用新型儲能效率更高。目前我國電力現(xiàn)貨市場運行比較好的主要有山東、山西、廣東、甘肅、蒙西五個省份,電力現(xiàn)貨市場是新型儲能能夠更好發(fā)展的底層“操作系統(tǒng)”,在現(xiàn)貨運行好、價差大的區(qū)域,新型儲能根據(jù)市場價格信號自調(diào)度是很好的形式。在電力中長期市場中,儲能充電執(zhí)行中長期交易,放電執(zhí)行標桿電價,價差不大,甚至都不足以彌補效率損失。因此,電力現(xiàn)貨市場是新型儲能更好發(fā)展的基礎(chǔ)性條件。
其次是電力輔助服務(wù)市場。新型儲能尤其是鋰離子電池儲能最大的優(yōu)勢其實是做調(diào)頻,也就是參與輔助服務(wù)。歐美發(fā)達國家,新型儲能60%以上都是在做調(diào)頻。我國火儲調(diào)頻的收益和利用率也遠高于參與電能量市場的儲能。但由于我國調(diào)頻市場服務(wù)費大部分來源于火電,因此儲能參與調(diào)頻不可避免的要分火電的蛋糕。而且,我國的輔助服務(wù)市場種類較為單一。不過這種情況正在改變,國家發(fā)改委、國家能源局《關(guān)于建立健全電力輔助服務(wù)市場價格機制的通知》(發(fā)改價格〔2024〕196號)提出“不得指定特定主體或?qū)μ囟ㄖ黧w作出歧視性規(guī)定”,儲能有望公平參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場。我國輔助服務(wù)市場品種也在不斷擴展,以山東為例,一次調(diào)頻、爬坡輔助服務(wù)市場對儲能開放,《山東電力爬坡輔助服務(wù)市場交易規(guī)則(試行)》,成為國內(nèi)首個電力爬坡輔助服務(wù)市場交易規(guī)則。

最后是電能量市場和輔助服務(wù)市場的分時復(fù)用。26號文提到促進新型儲能“一體多用、分時復(fù)用”,這是針對電力市場的一項重大改革。長久以來,我國電力市場執(zhí)行的是“分天復(fù)用”,即電力現(xiàn)貨市場下每天只能參與電能量市場或輔助服務(wù)市場,電力中長期市場下每天只能參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場或調(diào)頻輔助服務(wù)市場。實現(xiàn)分時復(fù)用后,市場主體可以小時級切換,對于儲能來講,參與電能量市場充放電時候可以“不充滿、不放光”,保留小部分電量參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場。儲能電站參與調(diào)頻市場很有優(yōu)勢,以鋰電為例,100MW儲能調(diào)頻范圍可以從-100MW到100MW,是儲能裝機容量的200%。而火電調(diào)頻范圍一般從50%到90%,僅為火電裝機容量的40%。如果儲能能夠一天之內(nèi)分時段參與電能量和輔助服務(wù)調(diào)頻,市場化收益將會大大增加,有望擺脫對新能源租賃費的依賴。