华北电力大学教授郑华:共享储能的市场机制和应用机制
“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。
华北电力大学教授、IEEE PES(中国区)储能市场与规划技术分委会秘书长郑华出席会议并发表了题为《大规模共享储能商业模式及其应用场景探索》的主旨演讲。以下为发言节选:
今天给大家汇报的题目是大规模共享储能及商业模式的探索,实际上刚才很多专家都说了,我想通过两方面,分享一些我们对共享储能的思考,还有共享储能现阶段的发展过程,和未来的走势。
我们在目前条件下必须要进行一些深层次的改革,不仅是增加一些元件,不仅是增加一些简单的技术手段,更需要在生产端和消费端同时变革,而不是仅仅在新能源一端来解决问题。另外通过一些技术手段,来综合性和系统性,分层次达到最终以新能源为主的新型电力系统整体的构建实现。
大家都知道,新型电力系统实际上有很多的工作来构成的,比如像天津这样一个城市,它是一个城市级的能源互联系统,那么在这个系统里,其实不仅仅会有新能源的问题,更多的是消费侧这一块。储能不仅仅有电化学,对于一个城市级的电网,综合能源恰恰比较适合于解决城市能源的一些问题,因为不仅仅有电,更多的是有热和冷。这个在城市级节能的措施里面,更能解决城市的一些问题。
在新型电力系统里面,储能是不可或缺的一种新的元素,这种新的元素里面,未来也是在电力市场框架下来实现这样一个目标。一定要通过市场的机制,来实现我们成本的输导和竞价方式的实现。
在这样条件下,才能够实现整个电力系统的运营,才能多元化,才能通过市场的手,解决我们现在面临的一系列的问题。
实际上在发展的过程当中,出现了很多的问题,其中一个就是新能源。尤其是西北建设了很多新能源,2015、2016年弃风和弃电很厉害,当时储能成本也很高,储能往往采用一对一的方式,一个储能只能为一个企业来服务,或者一个单元来服务,利用率和效率其实是非常低的。加上原来电力市场没有那么完善,包括中长期和现货,大多数停留在调峰,调频。
另外储能的盈利模式都是比较单一的,要么是参与了调峰,要么参与了调频,收益只有那几个实现调频大规模的储能,才实现了基本的盈利。调峰由于回报周期比较长,对投资方来说可能不是一个特别划算的事情。
共享储能这个概念不是一个简单的概念,需要通过运营模式,通过市场机制,同时还有支撑技术,来实现共享储能。我今天主要是讲市场机制和应用模式。
最早的是青海,其次是湖南,在2018年的时候采用共享租赁的模式。山东是今年5月份发的电源侧的储能,上两周是陕西也在征求意见稿,新疆正在开展发电侧的共享储能业务。从17年一直到现在,不同的省份,其实它的模式还是有很大的差异。我主要给大家分享一下青海、山东的模式上有一些异同点。
实际上青海真正实现共享储能概念的时候,是2018年5月份。当时是5月17日,孙董事长带着19个院士西北行,到了青海,在汇报之前的三四天写了很多的方案,基本上大家讨论了很多,总是要给他一个方式来概括这个东西。后来我们提出来叫共享储能,借鉴了当时的共享单车,共享经济这么一个概念。
但是跟共享单车有很大的不一样。大家都知道共享单车是资产使用前的共享,同一时刻,只能有一个人来使用它,或者拥有它,那么储能共享电站,同一时刻可以服务于不同的对象。不仅仅是带来的是一个行为模式的重组,就是组织方式的重组,包括交易方式和控制模式都有很大的区别。一个储能电站同时对三个储能新能源电站的时候,怎么去积累,怎么去确定存储来的电,就一定是A是多少,B是多少,C是多少。所以一定要通过一些技术手段,来去实现这些东西。只有计量清楚了,才能去解决后续结算的问题,包括一些控制方式和控制策略。
青海的模式主要概括是两个,一个就是市场化的直接调度,主要是市场化,青海是怎么解决的呢?当时青海面临的问题,第一,销售电价特别低,第二,峰谷电价更低,上网电价也很低,上网电价是22.77,就是新能源标杆电价,还不算竞价的。竞价部分是1毛9,大概是这样的水平,不管怎么去算,如果单纯通过储能来参与新能源的消纳,这个价是无论如何算不出来的。
18年储能度电成本是1毛8和1毛6的水平。我们挑了在格尔木地区2013年以前建的第一批光伏电站和第二批光伏电站,为什么呢?这些新能源电站上网电价是1.15-1.05元,当时储能的成本刚才说的是0.85毛,我们计划跟新能源企业按照合同能源方管理的方式来做分成。我们就去调研包括当时的鲁能、大唐等一些青海的发电公司,讨论来讨论去,一九开是没有问题的。所以通过市场的方式,直接解决了交易的问题。
除了这个商业模式以外,控制策略有很多优化的地方。新能源上升的比例比断面的提升速度还要快,断面的提升又是一个动态,后来又进行了一个优化,青海的调控中心吕主任和王总做了很多的工作,青海共享储能取得了比较大的进步,没有需要补贴来完成这件事情。这通过市场的手,解决了我们当时储能弃电的一系列的问题。
第二个比较典型的方式是山东,4月份征求意见稿出来了,5月份的时候,进行了整个的招标和确认的过程,总共大概有8个火电厂,还有两个电厂做了调频。另外从商业模式上来说,这个文件里面就明确规定了几个,一个就是它的规模,实际上就是50万,第二个就是它的要求配比,不低于10%。另外对于技术指标,当然也有一定的要求。
总体来说,它的商业模式跟青海有很大的不同,这里面其实有三种收入,一种是容量电价,就是相当于发电企业,新能源企业去租赁电厂的储能容量。还有一部分是储能可以参与山东深调的服务,通过这个有一部分的收入。山东引入了火电厂里面的发电权交易,储能参与了深调以后,奖励1.6倍的利用小时数,这个是跟湖南不太一样的地方。新能源的租赁价格,相当于储能的能量电价,它的作用效果是一样的。
所以我们可以看到山东其实有一些模式上的创新,包括收入机制创新,是值得大家做深入学习的。
概括来讲,现在的共享储能其实主要是两大类,一类就是称之为共享能力的模式,也就是说按需来服务,主要是青海和新疆的模式,还有一种是共享租赁的模式,现在湖南、山东、陕西做的,包括宁夏刚刚出的一个文,这个文里面也有一个比较大的突破点,文献里明确规定储能是优先调度,而且是调度必须要保障一年250天,这基本上就是盈亏平衡点。青海的也好,还有其他地方的也好,其实都没有这一条,这是一个很大的新的方式。
共享租赁的方式,现在所有的文件里几乎都是要求,你要求新能源配的10%,就意味着三个电厂都是10%的条件,都是100兆瓦,储能的装机必须是30兆瓦,所以总额并没有节省下来。
第二块,就是定价方式不太一样,青海的方式,按照弃电的时候,按照上网电价分成的方式,一个是按标杆电价来分成,还有一个补贴分成的问题。新疆的方式,充电的时候有5.5毛的补贴,青海在直调的时候,有放电5.5毛的补贴,本身储能有效率的问题,新疆给了5.5毛,按80%的整体转换率来看,相当于7毛钱的补贴,这个力度还是很大的。
山东还有一个发电前的优先发电,这是增收的一个方面。另外容量利用率来说,也有一定的差异,所以这个方面来说,共享储能一定要结合负荷特性和新能源的特性来综合来算,运营方式用哪一种方式更合理,能以最经济的方式来解决问题。
从结算的方式来说,共享能力可能结算流程有点复杂,因为你要用AGC方式来去算他的积分力量,然后再去看,之间还是有一些偏差处理的过程。再就是整个商业模式上来说,都有一定的适用性,并不是百分之百的。
从未来的展望上来看,不管哪一种方式,可能更多的是去除单一化的方式,更好去发挥不同储能的价值和作用。这样才能以更经济的方式来去做,当时我们也测算过,比如说我们用飞轮代替一定的电化学,既可以实现一定的调峰能力,也可以完成一定的调频能力,包括我们用碳酸锂来实现新的控制方式。
我们相信在国网公司的领导下,在任总的带领下,我们能够把这个共享储能做得更好。我的分享到此结束。谢谢!
(文章未经嘉宾审核,仅供参考)