碳達(dá)峰、碳中和是我國基于全球綠色發(fā)展大勢(shì)作出的承諾，體現(xiàn)了大國的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”的重要環(huán)節(jié)，能源轉(zhuǎn)型近年來正在深刻引領(lǐng)我國的產(chǎn)業(yè)變革。
我國以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)展成效顯著，裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)居全球首位，發(fā)電量占比穩(wěn)步提升，成本快速下降，已基本進(jìn)入平價(jià)無補(bǔ)貼發(fā)展的新階段。但同時(shí)，新能源開發(fā)利用仍存在電力系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模高比例新能源接網(wǎng)和消納的適應(yīng)性不足等制約因素。
上海交通大學(xué)行業(yè)研究院成立五周年之際，聯(lián)合每日經(jīng)濟(jì)新聞重磅推出十期“知行天下*行研中國”專欄，每期邀請(qǐng)“1名安泰行研專家+1名業(yè)內(nèi)專家”，圍繞行業(yè)熱點(diǎn)、難點(diǎn)與痛點(diǎn)，以文字對(duì)談的形式，從理論和實(shí)踐兩個(gè)層次展開行業(yè)洞察。
在第二期對(duì)話中，上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院副院長尹海濤，國家電投上海電力吳涇熱電廠黨委書記、副廠長史駿，圍繞“新能源發(fā)電與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)耦合之路”這一話題進(jìn)行深入討論。
縱觀新能源發(fā)電變革趨勢(shì)
NBD：2022年風(fēng)電光伏新增裝機(jī)占全國新增裝機(jī)的78%，新增風(fēng)電光伏發(fā)電量占全國新增發(fā)電量的55%以上，風(fēng)電光伏已成為我國新增裝機(jī)和新增發(fā)電量的主體。請(qǐng)二位簡要點(diǎn)評(píng)一下當(dāng)前新能源發(fā)電的最新進(jìn)展？
尹海濤：今年4月初，國家能源局發(fā)布了《2030年能源工作指導(dǎo)意見》，提出2023年風(fēng)電和光伏發(fā)電量的占比要提高到15.3%，同時(shí)全年風(fēng)電、光伏裝機(jī)增加1.6億千瓦左右。從這種顯著的增長可以看到，未來光伏和風(fēng)電的發(fā)展具有很高的確定性。
新能源發(fā)電，尤其是風(fēng)電和光伏發(fā)電的地位越來越重要，原因主要有兩個(gè)方面。一方面是出于氣候安全的考慮，東部和南部沿海地區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)主要活動(dòng)區(qū)域和人口集中區(qū)域，全球氣候變暖導(dǎo)致海平面上升將威脅到我國的發(fā)展安全。另一方面是出于能源安全的考慮，2022年我國原油對(duì)外依存度為71.2%，天然氣對(duì)外依存度為40.2%，保障能源安全需要我們對(duì)新能源的發(fā)展給予更多關(guān)注。
縱觀各類新能源的特征，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)水電仍然會(huì)受到氣候變化的影響，而核電發(fā)展現(xiàn)階段仍考驗(yàn)著人們的接受度。所以整體來看，光伏和風(fēng)電是在商業(yè)、技術(shù)、社會(huì)認(rèn)可度上，都能夠被認(rèn)可的模式。
因此，可以預(yù)見的是，未來新能源發(fā)電將占據(jù)能源供給的主導(dǎo)地位，而從新增裝機(jī)總量上來看，大多數(shù)都會(huì)是光伏和風(fēng)電。
史駿：根據(jù)《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》，從“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)”四大環(huán)節(jié)來看，電源側(cè)表現(xiàn)為綠色低碳轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)，目前新能源已成為發(fā)電量增量主體，但煤電仍是電力安全保障的“壓艙石”；電網(wǎng)側(cè)表現(xiàn)為以“西電東送”為代表的大電網(wǎng)形態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大，全國已形成以東北、華北、西北、華東、華中、南方六大區(qū)域電網(wǎng)為主體、區(qū)域間異步互聯(lián)的電網(wǎng)格局，電力資源優(yōu)化配置能力穩(wěn)步提升，分布式智能電網(wǎng)進(jìn)入發(fā)展起步期；用戶側(cè)的發(fā)電和用電雙重屬性逐步顯現(xiàn)，電力消費(fèi)新模式不斷涌現(xiàn)，終端用能領(lǐng)域的電氣化水平持續(xù)提高，終端負(fù)荷特性正在由傳統(tǒng)的剛性、純消費(fèi)型，向柔性、生產(chǎn)與消費(fèi)兼具型轉(zhuǎn)變，靈活調(diào)節(jié)和響應(yīng)能力進(jìn)一步得到提升；儲(chǔ)能側(cè)是呈現(xiàn)多應(yīng)用場景多技術(shù)路線規(guī)?；l(fā)展，能夠基本滿足系統(tǒng)日內(nèi)平衡調(diào)節(jié)需求的特點(diǎn)。
NBD：新能源發(fā)電由于存在間歇性和波動(dòng)性，制約了其與目前電網(wǎng)系統(tǒng)的耦合能力，解決此問題的突破口在何處？
尹海濤：解決此問題的方案顯而易見，那就是儲(chǔ)能——當(dāng)光伏和風(fēng)電發(fā)電量較多、電網(wǎng)消納不了的時(shí)候，就先把它儲(chǔ)存起來；而當(dāng)風(fēng)力和光照情況不好的時(shí)候，我們?cè)侔央姵乩锏碾娝统鰜怼?br />
2020年-2022年，寧德時(shí)代的儲(chǔ)能板塊在兩年時(shí)間里增長了20倍。這足以體現(xiàn)出儲(chǔ)能在這個(gè)時(shí)代的重要性。我們也關(guān)注到，各省也紛紛開始出臺(tái)儲(chǔ)能配比要求——想要建新能源電站，就必須要配上儲(chǔ)能。
近年來，儲(chǔ)能的發(fā)展可以用“熱鬧”來形容。在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域，我們看到出現(xiàn)了寧德時(shí)代等代表性企業(yè)。電化學(xué)儲(chǔ)能的賽道里又包括了大型儲(chǔ)能和家庭儲(chǔ)能，全球家庭儲(chǔ)能的主要分布在歐美國家。與電化學(xué)儲(chǔ)能相平行的，還包括壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等等。值得注意的是，目前市場也看好氫作為未來重要的儲(chǔ)能媒介。
史駿：根據(jù)我的理解，一般提升新能源發(fā)電與電網(wǎng)系統(tǒng)耦合能力的技術(shù)路徑主要有：一是立足用戶側(cè)，打造綜合智慧零碳電廠，通過數(shù)字孿生和態(tài)勢(shì)感知技術(shù)，有效發(fā)揮新型儲(chǔ)能和各類負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)分布式新能源就地消納、就近使用，對(duì)電網(wǎng)形成友好互助模式；二是立足電源側(cè)綠電轉(zhuǎn)化，充分發(fā)揮氫能作為二次能源的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)新能源發(fā)電就地轉(zhuǎn)化“綠氫”，研究運(yùn)用低成本大功率PEM水電解制氫技術(shù)，開展氫儲(chǔ)運(yùn)/加注關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用；三是立足儲(chǔ)能側(cè)，重點(diǎn)開展長壽命、低成本及高安全的電化學(xué)儲(chǔ)能關(guān)鍵核心技術(shù)、裝備集成優(yōu)化研究，發(fā)展鉛碳電池、鈉離子電池等多元化技術(shù)路線。
在推進(jìn)相關(guān)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用過程中，技術(shù)轉(zhuǎn)化是重要的環(huán)節(jié)，從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到產(chǎn)品化量產(chǎn)還受到實(shí)證場景、資金投入、配套生產(chǎn)銷售等多重因素制約，還需要相關(guān)配套機(jī)制來打通從1到N的實(shí)施路徑。
挖掘新能源發(fā)電商業(yè)機(jī)遇
NBD：新能源發(fā)電和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)耦合現(xiàn)階段的商業(yè)模式主要是什么？未來有哪些領(lǐng)域有可能形成新的商業(yè)閉環(huán)？
尹海濤：解決新能源發(fā)電和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)耦合的問題，現(xiàn)階段政策端的發(fā)力點(diǎn)主要在發(fā)電側(cè)。這也就是我前面提到的，要求新建新能源發(fā)電站必須配上儲(chǔ)能設(shè)施，保證在電網(wǎng)消納不了的情況下，新能源電力不被浪費(fèi)。
進(jìn)一步來看，未來如果能將氫作為儲(chǔ)能媒介，新能源發(fā)電和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)耦合的可能性將更大?，F(xiàn)在氫的儲(chǔ)運(yùn)特別困難，當(dāng)未來解決氫大規(guī)模低成本儲(chǔ)運(yùn)的技術(shù)問題后，就可以用氫把電從富裕的地方輸送到缺電的地方。
從用戶端來看，新能源發(fā)電和儲(chǔ)能的耦合現(xiàn)在做的并不是很好。主要原因在于，許多場景下的新能源發(fā)電并不能夠滿足用電需求，用不到儲(chǔ)能。
而現(xiàn)階段儲(chǔ)能作為一種獨(dú)立的商業(yè)模式，最主要是峰谷電差套利。如果峰谷電差足夠大，儲(chǔ)能作為單獨(dú)商業(yè)模式也可以走得通。
史駿：現(xiàn)階段一般以壓縮空氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能等日內(nèi)調(diào)節(jié)為主的多種新型儲(chǔ)能技術(shù)路線并存，重點(diǎn)依托系統(tǒng)友好型“新能源+儲(chǔ)能”電站、基地化新能源配建儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能、用戶側(cè)儲(chǔ)能削峰填谷等模式，在源、網(wǎng)、荷各側(cè)開展規(guī)?；季謶?yīng)用，滿足系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)節(jié)需求。
隨著國內(nèi)新能源項(xiàng)目開發(fā)日趨激烈“內(nèi)卷”的背景下，一方面，未來綠電轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)⒊蔀樾碌纳虡I(yè)閉環(huán)之一，通過綠電制氫、綠電制甲烷、綠電制氨、綠電制航油等新技術(shù)新業(yè)態(tài)新模式的推廣，將出現(xiàn)既消費(fèi)電能又生產(chǎn)電能的電力用戶“產(chǎn)消者”，這將成為電力系統(tǒng)重要的平衡調(diào)節(jié)參與力量；另一方面，綜合智慧零碳電廠也是“新能源+儲(chǔ)能”發(fā)展的一種新趨勢(shì)，以儲(chǔ)能為橋梁，通過數(shù)字化智慧控制系統(tǒng)，聚合分布式能源、用戶側(cè)儲(chǔ)能以及可調(diào)負(fù)荷等多種元素，實(shí)現(xiàn)平抑負(fù)荷波動(dòng)、補(bǔ)充尖峰缺口、降低客戶用能成本等功能，有效提升當(dāng)?shù)仉娏Ρ９┮约半娋W(wǎng)靈活性和調(diào)節(jié)能力，未來疊加區(qū)域能源網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)、社群網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”，將有效提升能源生態(tài)價(jià)值，進(jìn)一步推動(dòng)建設(shè)“數(shù)字中國”、助力鄉(xiāng)村振興等國家戰(zhàn)略。
NBD：請(qǐng)問史總，貴公司在新能源發(fā)電這一領(lǐng)域最新的進(jìn)展是什么？未來有哪些規(guī)劃？
史駿：根據(jù)上級(jí)集團(tuán)公司“2035一流戰(zhàn)略”精神和“四個(gè)轉(zhuǎn)型”要求，已形成“深耕上海，站穩(wěn)周邊，推進(jìn)海外，打造西部規(guī)?；鍧嵞茉创蠡?rdquo;的發(fā)展思路，已在綠能零碳交通、綠電轉(zhuǎn)化、大用戶合作、分布式智能電網(wǎng)、能源生態(tài)融合發(fā)展等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破和進(jìn)展。
未來在新能源發(fā)電，一方面將加快實(shí)施用戶側(cè)綜合智慧能源開發(fā)，分布式光伏、能源站和儲(chǔ)能項(xiàng)目等實(shí)現(xiàn)“大融合”；另一方面，將積極推進(jìn)以綠電轉(zhuǎn)化模式獲取低成本優(yōu)質(zhì)新能源資源，以新能源支撐電源作為綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)效益支撐和發(fā)展基礎(chǔ)；中遠(yuǎn)期，要大力推動(dòng)綠氫、綠氨、綠油氣等產(chǎn)業(yè)價(jià)值和碳資產(chǎn)價(jià)值加速兌現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)綠電轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值倍增、生態(tài)效益顯著、社會(huì)貢獻(xiàn)卓越，做大做實(shí)綠電的“大轉(zhuǎn)化”。
NBD：請(qǐng)問尹老師，在新能源發(fā)電領(lǐng)域，民營企業(yè)未來能夠切入的賽道有哪些？
尹海濤：碳中和帶來的能源變革給民營企業(yè)提供了很多機(jī)會(huì)。過去，民營企業(yè)參與能源領(lǐng)域的機(jī)會(huì)非常有限?，F(xiàn)如今，越來越多的民企在能源變革中找到了自己的賽道。除了比亞迪、寧德時(shí)代等企業(yè)，我們也看到在氫能行業(yè)中出現(xiàn)了永安行這種能把氫能做到千家萬戶中的公司。
從經(jīng)濟(jì)學(xué)上來講，隨著風(fēng)電光伏與儲(chǔ)能的發(fā)展，能源行業(yè)的自然壟斷將不再那么顯著，民營企業(yè)可以切入的賽道機(jī)會(huì)也會(huì)越來越多。從目前來看，民營企業(yè)參與電網(wǎng)交易還存在困難，但一些民營企業(yè)在分布式微電網(wǎng)領(lǐng)域做得非常好?，F(xiàn)在許多分布式電路改造，都是由民營企業(yè)完成的。氫能的發(fā)展也吸引了更多民間資本的涌入，我們交大系的上海氫晨，上海治臻都在賽道上跑出了自己的特色。
完善新能源發(fā)電頂層設(shè)計(jì)
NBD：當(dāng)前，市場端與政策端都在通過健全機(jī)制激勵(lì)各類經(jīng)營主體自發(fā)配置儲(chǔ)能資源，引導(dǎo)社會(huì)資本積極參與新型儲(chǔ)能建設(shè)。下一步怎樣才能完善儲(chǔ)能成本回收機(jī)制？
尹海濤：儲(chǔ)能成本回收仍然存在盈利模式單一的問題。正如前面所說，現(xiàn)在主要依靠峰谷電差來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，儲(chǔ)能行業(yè)如果單靠峰谷電差是很難長久發(fā)展的。未來真正具有潛力的方向是作為虛擬電廠的一部分來參與調(diào)峰和調(diào)頻工作。從調(diào)頻的角度來看，儲(chǔ)能行業(yè)的優(yōu)勢(shì)很大，而調(diào)峰則需要通過智能能源互聯(lián)網(wǎng)來為它保駕護(hù)航。
可以設(shè)想這樣一個(gè)場景：在電力市場價(jià)格很低的情況下，儲(chǔ)能單元打開，將電力儲(chǔ)存起來，待到電力價(jià)格高的時(shí)候釋放出去。實(shí)現(xiàn)這個(gè)場景需要做兩件事情，第一是儲(chǔ)能設(shè)施進(jìn)入電力交易市場是可行的；第二是用高度智能的技術(shù)手段，控制充電和放電的時(shí)機(jī)。
針對(duì)第一件事，我們看到許多地方出臺(tái)了新政策。今年三月，廣東允許儲(chǔ)能作為獨(dú)立單元分別與發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)結(jié)合在一起進(jìn)行電力現(xiàn)貨市場交易。電力現(xiàn)貨市場交易為儲(chǔ)能領(lǐng)域的發(fā)展打開了新的盈利空間和發(fā)展的想象空間。
而為了解決第二件事，我們就需要智能電網(wǎng)、能源數(shù)字化等技術(shù)來為儲(chǔ)能系統(tǒng)跟電力現(xiàn)貨市場的耦合保駕護(hù)航，這也是民營企業(yè)可以關(guān)注的未來機(jī)遇。
NBD：如何通過健全機(jī)制激勵(lì)各類經(jīng)營主體自發(fā)配置儲(chǔ)能資源，引導(dǎo)社會(huì)資本積極參與新型儲(chǔ)能建設(shè)，提高社會(huì)資本積極參與新型儲(chǔ)能建設(shè)的積極性？
史駿：近些年國內(nèi)新能源項(xiàng)目大規(guī)模投產(chǎn)，新能源發(fā)電在電力市場占比逐年提高，對(duì)電網(wǎng)等系統(tǒng)提出了高靈活性調(diào)節(jié)的要求，由于現(xiàn)有系統(tǒng)的靈活性和調(diào)節(jié)能力還存在不足，提升了輔助服務(wù)的價(jià)格，為新型儲(chǔ)能建設(shè)提供了商業(yè)機(jī)會(huì)。
要提高社會(huì)資本積極參與新型儲(chǔ)能建設(shè)的積極性，一是要加快形成儲(chǔ)能設(shè)施成本疏導(dǎo)機(jī)制，推動(dòng)各類市場向獨(dú)立儲(chǔ)能設(shè)施開放市場準(zhǔn)入，理順抽水蓄能電站運(yùn)行管理體制和電價(jià)形成機(jī)制；二是繼續(xù)推進(jìn)抽水蓄能電站基礎(chǔ)設(shè)施不動(dòng)產(chǎn)投資信托基金（REITs）發(fā)行試點(diǎn)，完善社會(huì)資本投資抽水蓄能電站調(diào)度保障機(jī)制，吸引社會(huì)資本投資抽水蓄能電站；三是加快構(gòu)建清潔能源快速發(fā)展消納和儲(chǔ)能協(xié)調(diào)有序發(fā)展的體制機(jī)制，統(tǒng)籌謀劃電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)共擔(dān)儲(chǔ)能，進(jìn)一步優(yōu)化儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)的收益標(biāo)準(zhǔn)。
NBD：隨著市場規(guī)模的高速擴(kuò)張，如何優(yōu)化新能源電力的交易規(guī)則也是政企學(xué)界十分關(guān)注的話題。如何看待新能源電力市場規(guī)則的優(yōu)化？
尹海濤：新能源電力的交易規(guī)則是近期非常熱的話題，也是近年來改革的重點(diǎn)。截至目前,首批八個(gè)試點(diǎn)地區(qū)大部分已進(jìn)入長周期連續(xù)運(yùn)行階段,第二批六個(gè)電力現(xiàn)貨試點(diǎn)上海、江蘇、安徽、遼寧、河南、湖北已全部啟動(dòng)模擬試運(yùn)行。
正如前面所說，新能源發(fā)電具有間歇性特征，這就要求允許售電企業(yè)在電力現(xiàn)貨市場上通過電力價(jià)格的波動(dòng)來套利。這些套利行為也可以讓終端用戶能夠以相對(duì)穩(wěn)定的價(jià)格來消費(fèi)電力。
我們可以看到，電力現(xiàn)貨市場交易在不斷向前發(fā)展。去年的3月4日，山西的電力現(xiàn)貨市場日前和日內(nèi)出清價(jià)格有17個(gè)小時(shí)左右處于0電價(jià)，如果是允許儲(chǔ)能單元進(jìn)入這個(gè)市場，我想是非常有潛力的。
我們都知道，電力市場交易以中長期協(xié)議為主。隨著新能源電力的發(fā)展，我相信未來會(huì)留下更多空間，讓電力價(jià)格按照市場的供需關(guān)系展開波動(dòng)。相信會(huì)有更多的公司從中發(fā)掘到市場機(jī)會(huì)，找到新的商業(yè)模式。
史駿：隨著新能源參與現(xiàn)貨市場交易的比例越來越高，新能源項(xiàng)目電價(jià)出現(xiàn)下行，有的區(qū)域甚至瞬時(shí)出現(xiàn)負(fù)電價(jià)。為此，新能源電力的市場規(guī)則優(yōu)化可先考慮兩個(gè)方面，一是健全新能源中長期合同簽訂及合約調(diào)整機(jī)制，新能源的特性導(dǎo)致簽訂中長期曲線合同難以達(dá)到“鎖定長期收益、規(guī)避現(xiàn)貨風(fēng)險(xiǎn)”的作用，在對(duì)新能源中長期合同簽約比例不作強(qiáng)制要求的同時(shí)，通過建立適應(yīng)新能源參與的多時(shí)間尺度的電力市場，縮短交易周期，提高交易頻率，可給予新能源充分調(diào)整市場計(jì)劃空間；二是完善新能源參與市場的配套政策機(jī)制，適當(dāng)放寬針對(duì)新能源的偏差考核標(biāo)準(zhǔn)，完善可再生能源配額制，推動(dòng)市場化用戶承擔(dān)相應(yīng)的可再生能源市場化配額，開展綠證交易試點(diǎn)，真正體現(xiàn)新能源綠色溢價(jià)屬性。
原標(biāo)題：新能源發(fā)電與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)耦合的道路在何方?
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