天津储能发展如何支撑“双碳”目标的实现?
“碳达峰、碳中和”目标愿景下,构建以新能源为主体的新型电力系统,为未来我国能源产业发展奠定了基调,也对我国能源清洁开发和消费模式创新提出了更高要求。
储能是构建新型电力系统的重要组成部分,能够促进能源清洁开发利用,提高能源利用效能,降低化石能源消费。
为贯彻落实“双碳”目标要求,助力构建以新能源为主体的新型电力系统,天津市发展和改革委员会、天津市滨海新区人民政府、天津市“碳达峰、碳中和”产业联盟于7月16日在天津市联合举办“2021天津储能发展论坛”。
论坛由国网天津市电力公司、国网综合能源服务集团有限公司承办,由中国综合能源服务产业创新发展联盟、中电联售电与综合能源服务分会、北京能见科技发展有限公司、中关村储能产业技术联盟协办。
此次论坛邀请了政府部门、院士、行业专家、电网企业、储能企业、新能源企业、储能投资企业等嘉宾参加。能见App全程图文直播。
在最后的圆桌对话环节,中国电科院储能与电工新技术研究所原所长来小康,国家发改委能源研究所可再生能源研究中心副研究员刘坚,国网天津市电力公司副总经理陈竟成,大唐集团天津分公司副总经理、党委委员安凯,天合光能副总裁、储能价值群总裁王大为,围绕储能如何支撑双碳目标发展进行深层次探讨。圆桌对话由中国可再生能源学会储能专委会副主任委员兼秘书长李建林主持。
李建林:我是今天的圆桌主持李建林,非常容幸主持今天的环节,首先由我介绍一下出场本次的讨论的嘉宾,他们分别是中国电科院储能与电工新技术研究所原所长来小康、国家发改委能源研究所可再生能源研究中心副研究员刘坚、国网天津市电力公司副总经理陈竟成、大唐集团天津分公司副总经理、党委委员安凯、天合光能副总裁、储能总裁王大为。
本场对话的主题是天津储能发展如何支撑“双碳”目标的实现,刚刚几位嘉宾讲得非常好,从储能支撑“双碳”目标,包括它的规模化商业发展、共享储能,都离不开政策和企业多方的共同努力。
我有几个问题想和几位专家进行讨论,首先就是大家认为储能在天津能源电力系统中,到底扮演什么样的角色?天津的储能定位和其他城市有什么区别?
来小康:在我的印象和理解中,天津应该是一个含有高端制造业的大城市,这意味着这里用电负荷和用能负荷很复杂、多样,所以我个人认为,从天津用能角度,发展储能有两个维度来考虑。一个从空间的维度来考虑,以往来说储能,先从电力来说,叫源网荷储一条线,后面又会往哪里发展?任总说了,有电、热、气、冷,这就是多能互补的另一条线。“双碳”目标,后面时间轴还很长,从这个空间中,下一个目标,我个人认为就是不同网之间的融合,比如说电力网、交通网、通讯网,社会保障网这些网的融合,是这种特大城市中非常需要注意的。
美国的储能大挑战中,把储能的目标,以前讨论储能的时候,5大类17项,那说的都是电力。现在是新的,五大应用中,电力只是五大类,17项只是一类,后面多了几类,这就要注意到多网融合和对社会保障体系的支撑。
以前我们知道的源网荷储、多能互补、各个网之间的融合,包括对特大城市的保证、包括弹性电网,这些的出现,都给储能提出了不同的要求。
十多年前搞储能的思路是有什么储能技术,我只能用你的一些技术,以后的思路应该是我们搞再多,同志们提出要求,要防止他们跟着我们干。原来是迁着我们的,以后是我们提要求,他们提供我们需要的储能。
另外就是时间轴,我们讨论的是“双碳”目标,这个时候在能源结构中电力扮演的角色是什么?需要焦虑的是什么?杨老师是空间焦虑,是从电动汽车来考虑的,我说的是时长焦虑。美国十个小时以上的储能技术,没有解决,60-70%的技术都不能解决。现在的用能,油品安全线90天保证,我们国家不行,9天保证。将来能量这么大的时候,该怎么保证?所以将来解决时长焦虑,是非常重要的。
陈竟成:实现双碳目标,能源是主战场,电力是主力军,大力发展风电、光伏发电是关键。从天津的情况来看,新能源装机在去年年底,大概是282万千瓦的规模,占到整个装机的15%。按照“十四五”天津规划新能源新增装机大概是320万千瓦,从15%提升到20%,“十四五”整个天津新能源的规划达到600万千瓦。但天津新能源发展的实际需求,预计在500-800万千瓦之间,就是规划的是320万千瓦,实际上需求是500-800万千瓦,目前火电机组主要是满足冬季一些供暖,电力系统这种可调节的资源,与我们新能源发展之间的矛盾是非常突出的。
如果说是大力发展新能源,是我们构建新型电力系统,实现双碳的关键,那么提高可调节资源的配置能力和水平,是关键中的关键。储能就是一个重要的可调节资源。储能不仅是构建新型电力系统的重要内容,也是我们推进新型电力系统构建的一个重要手段和必然的要求。
在天津发展储能,目前提出新能源+储能配套开发政策,现在已经得到了政府部门的高度重视。最近天津发改委也已经出台了政策性文件,明确“十四五”在天津开发风电,按照15%,光伏按照10%的比例配套储能。所以我觉得这个就从政策层面,给储能的发展提供了一个良好的政策环境,也给储能整个产业链,带来了一个难得的市场机遇。
国网天津电力公司主要是电网运行管理单位,作为央企,这些年也贯彻天津市和国网公司的战略决策部署,围绕着天津能源低碳转型创新发展,打造能源先锋城市,做了一些创新性的工作。整个天津电网的售电能力、输电能力和供电能力得到了全面的提升,为我们构建新型电力系统,奠定了很坚实性的物理基础。
天津搞了智慧能源小镇,最近搞了城市综合服务充电中心,成功探索了数字技术与能源技术的深度融合。我们在一些技术应用,工程实践和商业模式,都有一些很成功的实践积累,我觉得这些创新工作和技术积累,对下一步开展能源互联网和信息电力系统,提供了坚实的技术支持。
还有“双碳”的先行示范区的实施方案,这也是全国首家政企合作的,是我们电力公司和市政府,联合推出的“双碳”先行示范区的实施方案,有具体的内容,具体的建设项目,并且成立了产业联盟。
围绕储能,下一步电力公司怎么支持这一项工作?目前初步考虑,大概有几个方面的工作:一是储能的政策问题,电力公司要积极参与和支持,目前我们要允许电网侧要投资储能措施,并且纳入适配电价,希望储能电站的容量电费和电量电费的两步制的电价机制,推动储能要深入参与电力系统的辅助调峰和辅助服务。通过政策的引导,来激励储能产业的发展,这是电网公司寄希望参与的,也是希望得到政府部门的重视和支持的。
二是从运行的角度,要深入开展储能运行模式的研究,无论是新型电力系统构建,电网企业要承担电网运行的主体责任,这个可能是不会变的,包括储能设备的接入电网模式,还有这些技术规范,储能的接入点,接入规模,和电网信息的互动相关的一些技术原则等,包括运行控制、日常安全管理、优化控制策略。电网企业既要保证储能设备能够接得上、用得好,还要发挥储能的系统调节优势,保证电网的安全稳定运行,这是我们要努力去做的。
三是要加强储能关键技术的联合攻关,目前我们也正在和天津大学在共建国家储能技术创新平台。下一步要重点开展储能系统接入电网的一些测试,包括现场运维,运行控制策略等技术研究。
我们目前还正在结合滨海能源互联网综合示范工程的建设,开展全场景的协同互动储能系统的示范,通过集中储能于分布式储能的融合互动,更好的促进新能源的消纳。总之,新能源的快速发展,给我们带来了挑战,也给我们提供了重大机遇。我们相信,在天津市和国网公司的领导下,天津电力公司能够在新型电力系统构建,“双碳”先行示范区建设,包括储能发展等方面,做出我们应有的贡献。
李建林:请几位嘉宾按青海、山东的中小模式,还有全国配套的政策等方面,谈谈哪些地区政策比较好,能够移植到天津来?有请刘坚和安凯来进行解读。
刘坚:说到储能政策,我觉得离不开储能本身的应用场景,我们聚焦在天津,因为天津是一个大型城市,储能最典型的一种应用模式,就是在用户侧充放电的模式来盈利。天津工商业的价差水平也是在5.5毛的水平上,根据现有的锂电池的经济性水平来讲,理论上,天津储能在用户侧其实已经有了发展的基础。
我们看到最近几年储能政策,会存在一些在摸索和探索的问题需要去解决。首先是价格机制的问题,比如说峰谷电价这个差价,最近几年还是因为宏观经济调节的目的,整体的电价水平是在下降的,在具体政策执行过程中,可能就会导致峰谷差价,在最终用户感受上是同步下降的。
还有电力市场的交易,由于很多交易,电能量的价格存在峰谷价差,但是输配电,附加基金这一方面来说,是一个固定的价格。会导致最终用户的价差,也会受到一定的缩减。所以可能在很多的电力市场,包括价格机制的设计过程中,还是要充分考虑到整体系统供需的关系,充分反映价格变化,能够为储能灵活性的资源,提供更好的价值体现的环境。
另外,国内比较典型的一种模式,还是让储能去参与辅助服务的场景,国内其实有很多地方,刚才郑教授也谈到像一些地方的新能源的调峰,包括一些调频等模式,各个地方通过降低储能参与这些辅助服务市场里面的门槛,包括功率失常等方面,去给它更好的竞争环境。
但是结合到天津市来讲,我觉得还有一点,大家也需要去重视的。储能在配网侧,还有很多的降低配网投资方面的价值。一方面是经济性上,可以降低整体的电力系统的投资成本。另一方面,它的安全性的价值其实也是非常高的。其实在国外已经有比较多的这一方面的案例,比如南澳是配置了特斯拉的锂电池储能,在电化学储能响应速度非常快,实现百毫秒的响应,对整体的安全性和可靠性的提升是有很大价值的。这部分也是政策制定过程中比较难的一点,同时存在不同的价值,这些价值的定位是不太一样的。中间的界限也是后续政策设计里面比较重要的环节。
安凯:刚才几位专家都讲了,现在达到零碳,是符合总书记的3060的要求,特别是大唐集团天津分公司在这两年的感受颇深。天津现在火电燃煤机组占了85%-87%,这个比例很高,我们火电机组整个发电量是1916.13万千瓦,新能源机组只占不到15%,这个差距应该说是天津要实现碳中和、碳达峰目标,要实现2025年达到25%这个目标,还需要进一步加快。
结合这一情况,大唐集团最近与天津高速公路集团签订了战略合作协议,于十月份我们在天津1300多公里的高速路,建立光伏一体化工程。届时将在天津72个收费站,无数的服务区,包括沿途上建立光伏,这也符合天津发展新能源的思路。
现在第一期已经在宝坻、武清,还有北辰、蓟州这四个区,先期建立8万千瓦,缓解了天津新能源的短板。最后我们和天津(新兴)集团,还将在鱼塘的周边和鱼塘的上面建立光伏一体化,第一期投资20万千瓦。
综上所述,就涉及到储能问题,白天光伏的作用,尤其用电量,如何用在晚上,这时储能起到了关键性的作用。所以今天召开这个座谈会,特别是天津市发改委滨海新区、天津电力公司、包括国网综能集团,召开的这个会议,是非常及时,非常有必要,是看得远,看得高,也是恰逢其时。
所以,祝愿天津在打造新型化和绿色城市,走在世界的前列,走在中国的前列。与绿色生态城市结合起来,应该说百年风华正茂,百年恰逢其时,储能恰逢时代,奏响能源的新篇章。
李建林:感谢两位专家的精彩解答,刚才几位专家介绍到了储能的安全问题是不能忽视的,对整个行业影响很大。大家对这个问题怎么看,后期往哪个方向走?请天合光能的副总裁王大为分享观点。
王大为:我对这个问题这么看,一是储能安全一定要高度重视,但是无需过度解读,另外也不能因噎废食。如果在构建新型电力系统过程中,安全是一个大的问题,这个问题会通过技术进步和新型储能技术的发展,得到快速解决。
第二,在实际过程中,储能安全怎么抓,我觉得要抓两端,一个是项目建设期的安全管理,另外就是储能电站的全生命周期的安全问题。
在项目建设期,最关键还是新型的储能电池技术,新型储能电池,是我们本质安全的一个关键。另外就是储能设备,各个企业也在积极行动,像现在的模块化储能,还有浸泡式储能,这些技术都在快速发展和应用。对提高储能安全,有巨大的帮助。
在储能电站全生命周期安全管理上,最重要的是云平台、大数据的建立,把储能电池的数据变成可视化、可管理和可控制。就把电池这么一个黑匣子,变成了一个白盒子,这是全生命周期管理里面的最关键的一环。希望以后和大家继续交流
李建林:感谢五位专家的精彩分享,今天的圆桌互动环节到此结束,谢谢大家!