新型儲能是建設(shè)新型電力系統(tǒng)、推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要裝備基礎(chǔ)和關(guān)鍵支撐技術(shù),在實現(xiàn)碳達峰碳中和目標(biāo)中發(fā)揮著重要作用。盡管近年來新型儲能裝機增速迅猛,但是其經(jīng)濟性、安全性等問題仍未得到有效解決,制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量效率,“高增長、低使用”矛盾持續(xù)加劇。
新型儲能發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
從技術(shù)性能來看,不同新型儲能技術(shù)都存在一定局限性。各類新型儲能技術(shù)在配置靈活性、服役壽命、建設(shè)周期、能量密度、功率響應(yīng)、轉(zhuǎn)換效率等方面存在短板效應(yīng)。電化學(xué)儲能功率等級較低、持續(xù)放電時間短、服役年限較短,且部分技術(shù)存在環(huán)境污染風(fēng)險;傳統(tǒng)壓縮空氣儲能技術(shù)對儲氣洞穴選址有較高要求,技術(shù)效率低,運維成本較高;飛輪儲能放電時間短,且由于軸承的磨損和空氣的阻力,具有一定自放電現(xiàn)象;氫儲能及其他新型儲能技術(shù)尚處于起步階段。
從技術(shù)經(jīng)濟性看,相比于傳統(tǒng)靈活性資源,新型儲能成本仍然較為昂貴。新型儲能成本較高是制約其規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵因素。以技術(shù)經(jīng)濟性相對較好的鋰離子電池為例,得益于電動汽車規(guī)模化應(yīng)用,鋰離子電池成本近年來呈下降趨勢,但仍高于傳統(tǒng)靈活性資源,當(dāng)前全壽命周期度電成本是抽水蓄能的2~3倍;全釩液流電池儲能關(guān)鍵材料和部件還未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化,成本是抽水蓄能的5~6倍;飛輪、鈉離子等其他類型新型儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化程度低,技術(shù)經(jīng)濟性尚不可比。
從安全層面看,新型儲能安全隱患影響各界對儲能的信任度,制約產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。鋰離子電池?zé)崾Э匕踩L(fēng)險突出,其他類型電池也存在一定安全風(fēng)險。近年來,國內(nèi)外儲能事故頻發(fā),儲能安全隱患已成為能源電力行業(yè)關(guān)注焦點。2011年日本NGK鈉硫電池儲能也經(jīng)歷了嚴(yán)重的起火事故。在部分強制配儲項目中,業(yè)主選擇了性能較差、投資成本較低的儲能產(chǎn)品,增加了安全隱患。從國內(nèi)情況看,儲能電站建設(shè)管理還存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不完善、安全技術(shù)不成熟、安全管理機制不健全等問題,安全風(fēng)險防控是新型儲能發(fā)展中必須高度重視的問題。
從標(biāo)準(zhǔn)層面看,新型儲能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善,全流程規(guī)范化管理有待提升。現(xiàn)行的《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》未對建筑物及設(shè)備防火等級、可燃氣體探測器配置等要求作出明確規(guī)定;《電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中關(guān)于動態(tài)響應(yīng)特性、故障穿越能力等指標(biāo)低于電網(wǎng)運行要求,儲能電站的設(shè)計、施工、驗收等環(huán)節(jié)沒有形成有效的安全和并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,導(dǎo)致新型儲能電站平均等效利用系數(shù)普遍較低,“配而不用,配而難用”問題突出,沒有充分發(fā)揮其提升電力系統(tǒng)靈活性的作用。
從市場層面看,新型儲能的價值沒有得到充分的市場表達。我國儲能參與中長期交易、現(xiàn)貨交易等市場規(guī)則還不完善,存在儲能獲得市場準(zhǔn)入少、輔助服務(wù)市場補償?shù)偷葐栴}。目前,只有15%的在運新型儲能電站獲得輔助服務(wù)市場準(zhǔn)入資格,僅山東現(xiàn)貨市場允許新型儲能參與,大部分儲能電站沒有成本回收渠道。同時,新型儲能作用在輔助服務(wù)價格機制中未充分體現(xiàn),即便參與輔助服務(wù),也只能勉強實現(xiàn)盈虧平衡或微利。
新型儲能發(fā)展的相關(guān)建議
一是強化技術(shù)攻關(guān)和示范應(yīng)用。圍繞構(gòu)建新型電力系統(tǒng),服務(wù)新能源大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng),加快實施高安全可靠性、長壽命、低成本儲能技術(shù)攻關(guān),加強儲能電站安全集成技術(shù)研究及應(yīng)用,超前布局固態(tài)電池、新型水電解液電池等技術(shù)領(lǐng)域。圍繞不同應(yīng)用場景,積極開展示范項目建設(shè),激發(fā)各方積極性,培育可復(fù)制、可推廣的新型儲能應(yīng)用新模式,擴大新型儲能應(yīng)用范圍,積累關(guān)鍵數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗,推動新型儲能產(chǎn)業(yè)升級。
二是健全安全管理體系。嚴(yán)格把控新型儲能項目參與方的資質(zhì),建立合理的新型儲能行業(yè)準(zhǔn)入機制,提升行業(yè)整體規(guī)范水平。建立新型儲能電站安全管理制度,明確電站各方安全管理職責(zé),完備電站建設(shè)手續(xù),完善質(zhì)量驗收機制,提升電站安全運維水平。明確各市場參與主體安全職責(zé)與界面,健全應(yīng)急管理體系,多維度加強儲能項目全過程管控,形成監(jiān)管合力。
三是完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。加快完善新型儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),圍繞新型電力系統(tǒng)需求,建立涵蓋新型儲能項目建設(shè)、生產(chǎn)運行全流程以及安全環(huán)保、技術(shù)管理等專業(yè)技術(shù)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)體系。細化儲能電站接入電網(wǎng)和應(yīng)用場景類型,完善接入電網(wǎng)系統(tǒng)的安全設(shè)計、測試驗收等標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合新型儲能技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用場景拓展,及時開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂,推動各類新型儲能技術(shù)研發(fā)、示范應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)制定協(xié)同發(fā)展。
四是優(yōu)化市場交易機制。充分發(fā)揮新型儲能容量、電量多重價值,允許同時參與各類電力市場,在交易申報、交易出清、調(diào)度調(diào)用環(huán)節(jié)同其他市場主體享有同等權(quán)利。推動新型儲能與新能源打捆參與中長期交易,鼓勵簽訂尖峰和低谷時段市場合約。引入有償一次調(diào)頻、慣量、爬坡等新交易品種,提高儲能收益。
(作者單位:國網(wǎng)能源研究院有限公司)
原標(biāo)題: 加強風(fēng)險防控 促進新型儲能產(chǎn)業(yè)升級