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近年來,隨著碳中和目標(biāo)的逐步推進(jìn)，在國(guó)家利好政策的重拳之下，資本蜂擁進(jìn)場(chǎng)?？稍偕茉窗l(fā)展如火如荼，總裝機(jī)規(guī)模目前已突破11億千瓦。構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)成為全球共識(shí)，而儲(chǔ)能將作為核心環(huán)節(jié)參與其中。

在新型電力系統(tǒng)中，從供給側(cè)看，新能源逐漸成為裝機(jī)和電量主體；從需求側(cè)看，終端能源消費(fèi)高度電氣化、電力“產(chǎn)消者”大量涌現(xiàn)。從系統(tǒng)整體來看，電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理將發(fā)生深刻變化。由于新能源發(fā)電具有波動(dòng)性和隨機(jī)性，無法通過調(diào)節(jié)自身出力適應(yīng)用戶側(cè)需求變化，傳統(tǒng)的“源隨荷動(dòng)”模式將不再適用于新型電力系統(tǒng)，必須通過儲(chǔ)能等措施，依靠源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電力供需動(dòng)態(tài)平衡。

我國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展大致分為四個(gè)階段


第一階段：以抽水蓄能為主

2016年前，我國(guó)新能源裝機(jī)量占比不足10%，發(fā)電量占比不足4%，滲透率較低，對(duì)電力系統(tǒng)影響較小，儲(chǔ)能需求主要來自電力系統(tǒng)“削峰填谷”。我國(guó)電力系統(tǒng)負(fù)荷特點(diǎn)為白天為負(fù)荷峰值，夜間為負(fù)荷谷值，發(fā)電側(cè)接受電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度迎合負(fù)荷變化。

火電是發(fā)電側(cè)的絕對(duì)主力，火電雖可以通過啟停、減少燃料投放等方式控制出力，但一方面啟停成本較高且需要時(shí)間進(jìn)行功率爬坡，另一方面火電在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的單位收益最優(yōu)、單位污染最低。


因此，通過對(duì)負(fù)荷側(cè)進(jìn)行削峰填谷是比通過發(fā)電側(cè)火電廠調(diào)節(jié)出力更好的選擇。儲(chǔ)能可以在夜間負(fù)荷低谷時(shí)充電，白天負(fù)荷高峰時(shí)放電，來實(shí)現(xiàn)負(fù)荷端的削峰填谷。彼時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能成本較高，抽水蓄能是最經(jīng)濟(jì)的選擇，因此抽水蓄能占據(jù)彼時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)99%以上的份額。

第二階段：電化學(xué)儲(chǔ)能開始走上歷史舞臺(tái)

2016年起，隨著新能源發(fā)電滲透率提升，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)邁入第二階段。2015年我國(guó)平均棄風(fēng)、棄光率分別為15%、14%，隨新能源發(fā)電滲透率的不斷提升，若不對(duì)其加以控制，棄風(fēng)棄光現(xiàn)象將更為嚴(yán)重。儲(chǔ)能可以將棄風(fēng)棄光電量進(jìn)行存儲(chǔ)，在電力系統(tǒng)需要時(shí)釋放，從而解決棄風(fēng)棄光問題。

抽水蓄能電站受地理位置影響，難以與風(fēng)電、光伏電站共同建設(shè)，而電化學(xué)儲(chǔ)能安裝靈活，成為新能源消納的最佳技術(shù)路徑，因此2016年起電化學(xué)儲(chǔ)能開始走上歷史舞臺(tái)，但是此階段電化學(xué)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)效益仍然較差，所以整體裝機(jī)規(guī)模仍然較小，2020年累計(jì)裝機(jī)量?jī)H3.3GW，為風(fēng)光電累計(jì)裝機(jī)量的0.6%。


除新能源消納外，電化學(xué)儲(chǔ)能在第二階段亦開始嘗試應(yīng)用于其他場(chǎng)景。尤其是電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能，其曾在2018年爆發(fā)式增長(zhǎng)，全年投運(yùn)及規(guī)劃電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站達(dá)600MW，彼時(shí)全球電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能裝機(jī)容量合計(jì)僅756.5MW。


但2019年5月份，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》，規(guī)定電儲(chǔ)能設(shè)施成本費(fèi)用不得計(jì)入輸配電定價(jià)成本，在彼時(shí)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能商業(yè)模式不明確、經(jīng)濟(jì)性較差的情況下，對(duì)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能造成了巨大的打擊。但長(zhǎng)期來看，此規(guī)定有利于促進(jìn)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能合理商業(yè)模式的形成，并合理促進(jìn)儲(chǔ)能市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)，為儲(chǔ)能長(zhǎng)期發(fā)展做好鋪墊。

第三階段：電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量超過抽水蓄能

第三階段預(yù)計(jì)為2021-2030年，在此階段，電化學(xué)儲(chǔ)能將迎來發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)的全面爆發(fā)。


發(fā)電側(cè)：儲(chǔ)能將繼續(xù)承擔(dān)促進(jìn)新能源消納的任務(wù)，各地方政府也各自出臺(tái)新能源配儲(chǔ)政策支持發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展。

電網(wǎng)側(cè)：因新能源發(fā)電機(jī)組出力不穩(wěn)定，且無法自主提供調(diào)峰調(diào)頻，故需要其他發(fā)電機(jī)組提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，儲(chǔ)能憑借其靈活、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的特性，將取代火電機(jī)組成為主要調(diào)峰調(diào)頻資源。

用電側(cè)：除分布式新能源消納外，儲(chǔ)能可以為用戶實(shí)現(xiàn)電價(jià)的峰谷價(jià)差套利，同時(shí)幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷“削峰填谷”。

根據(jù)測(cè)算，此階段電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能將初步具備經(jīng)濟(jì)性，2025年中國(guó)裝機(jī)量需求預(yù)計(jì)為76GWh，較2021年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)111%。

第四階段：儲(chǔ)能成為新型電力系統(tǒng)核心環(huán)節(jié)

第四階段為2031-2060年。預(yù)計(jì)從2030年開始，風(fēng)光電將成為電力系統(tǒng)供電主力，在2060年碳中和背景下，風(fēng)光電發(fā)電量將占據(jù)總發(fā)電量70%以上，其發(fā)電波動(dòng)性、不穩(wěn)定性為電力系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)，儲(chǔ)能可通過其調(diào)節(jié)價(jià)值、容量?jī)r(jià)值為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來保障。

調(diào)節(jié)價(jià)值方面，新能源消納仍是儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景，但在此階段，儲(chǔ)能在新能源出力高峰期存儲(chǔ)的電能，將取代退役的火電機(jī)組，成為新能源出力低谷期的主力電源；容量?jī)r(jià)值方面，儲(chǔ)能將為電力系統(tǒng)尖峰負(fù)荷提供容量保障。

展望未來，中國(guó)風(fēng)光電新增裝機(jī)持續(xù)引領(lǐng)全球，在雙碳目標(biāo)引領(lǐng)下，發(fā)電占比將持續(xù)提升。經(jīng)濟(jì)性方面，政策端在持續(xù)發(fā)力，電力市場(chǎng)不斷完善，經(jīng)濟(jì)效益邊際向好?？傮w來看，中國(guó)儲(chǔ)能長(zhǎng)期發(fā)展的必要條件漸趨成熟，10年內(nèi)儲(chǔ)能裝機(jī)或持續(xù)高增。

原標(biāo)題：正迎發(fā)展拐點(diǎn)！一文了解儲(chǔ)能發(fā)展四大階段