理性看待電網側儲能發(fā)展現(xiàn)狀與前景
鐘海旺
（清華大學電機系副教授）
2018年，我國電網側儲能規(guī)?；渴疒厔蒿@現(xiàn)，電網側儲能發(fā)展迎來蓬勃發(fā)展之勢。而2019年，整個發(fā)展形勢發(fā)生了轉變。先是2019年5月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《輸配電定價成本監(jiān)審辦法》，規(guī)定抽水蓄能電站和電儲能設施的成本費用不得計入輸配電定價成本。隨后，2019年底，國家電網公司發(fā)布第826號文《關于進一步嚴格控制電網投資的通知》，規(guī)定不得以投資、租賃或合同能源管理等方式開展電網側電化學儲能設施建設。一時間，整個儲能行業(yè)似乎陷入了迷茫：國家的產業(yè)政策將如何變化，儲能產業(yè)該何去何從，電網側儲能商業(yè)模式該如何破局？
當尚顯青澀的儲能產業(yè)遇見成長中的中國電力市場，必然要經歷更多的磨合與挑戰(zhàn)。在這個儲能產業(yè)的迷茫期，我們更應冷靜下來思考電網側儲能的方向和未來，正視儲能所面對的挑戰(zhàn)與機遇，探索如何推動電網側儲能朝著更高質量、更有效率、更可持續(xù)的方向發(fā)展，撥開前路的迷霧，重振信心，期待儲能發(fā)揮其真正的價值。
01
正視電網側儲能的功能與價值
電網側儲能浪潮的興起，是電網運行面臨挑戰(zhàn)和儲能技術自身發(fā)展共同作用的結果。一方面，新能源的快速增長、電力負荷峰谷差持續(xù)增大、電力系統(tǒng)電力電子化特征愈發(fā)明顯、遠距離輸電仍將持續(xù)、大電網的安全穩(wěn)定更受關注，使得傳統(tǒng)的發(fā)、輸、配電設施和技術已難以有效兼顧清潔低碳與安全高效的電網發(fā)展要求。而儲能在電網中的規(guī)?；瘧脛t可改變電能生產、傳輸與消費必須同步完成的傳統(tǒng)模式，一定程度上將實時電力平衡轉變?yōu)殡娏科胶?，將推動電力系統(tǒng)向更加柔性、靈活的方向轉變。另一方面，抽水蓄能、鋰離子電池儲能、壓縮空氣儲能等各類儲能技術快速發(fā)展，成本持續(xù)下降，使得儲能迎來規(guī)?；虡I(yè)應用機遇。
那么，什么是電網側儲能？厘清電網側儲能的本質能夠從根源上解決由于界定模糊產生的爭議和分歧，有助于形成電網側儲能產業(yè)發(fā)展方向的共識?，F(xiàn)行主流觀點多從物理資產所有權的角度界定電網側儲能，即根據儲能接入電力系統(tǒng)位置的不同，將儲能劃分為電源側、用戶側和電網側儲能。而筆者認為，應從儲能發(fā)揮的功能角度出發(fā)，打破物理資產屬性的限制，只要接受電力調度機構統(tǒng)一調度、發(fā)揮全局性、系統(tǒng)性作用的儲能都應納入電網側儲能的范疇，這樣有利于形成開放競爭的電網側儲能市場。
正確認識電網側儲能的作用與價值是發(fā)展儲能產業(yè)的驅動力。儲能在電力系統(tǒng)的價值主要體現(xiàn)在：通過儲能與電網的深度融合，可極大改進偏重于電力平衡的傳統(tǒng)電網規(guī)劃和調度方式，可全面提升清潔能源消納能力、大電網安全穩(wěn)定運行水平和電網投資運行效率，將開啟電網智能柔性、經濟高效的新模式。儲能響應速度快、調節(jié)靈活的特點，使其在調峰、調頻、緩解阻塞、替代和延緩輸配電投資、電壓支撐與無功控制、故障緊急備用等方面可發(fā)揮“四兩撥千斤”的作用。區(qū)別于獨立運行的電源側、用戶側儲能，由于電網側儲能接受電力調度機構統(tǒng)一調控、參與系統(tǒng)全局優(yōu)化，必將形成儲能的系統(tǒng)性、全局性優(yōu)勢，必將產生以儲能全局優(yōu)化調度替代局部運行的價值，必將提升儲能的效用和投資效益。因此，電網側儲能的發(fā)展代表了電力儲能產業(yè)高質量發(fā)展的方向。
02
儲能參與電力市場的效益與挑戰(zhàn)
儲能參與電力市場的價值可分為三個方面：容量價值、能量價值和輔助服務價值。儲能可參與不同市場、提供不同的能源服務，并通過相應的價格機制獲得收益。不同的價格機制與各種服務之間相互關聯(lián)，需要統(tǒng)籌協(xié)調儲能資源的分配。隨著電力市場建設日益完善，儲能的市場運營策略也將變得更為復雜。儲能如何參與市場、如何制定儲能的市場運營策略，是實現(xiàn)儲能商業(yè)化應用的關鍵問題。
市場環(huán)境下電網側儲能和傳統(tǒng)電源一樣，能夠參與能量市場、輔助服務市場、備用容量市場，通過市場的選擇發(fā)現(xiàn)儲能的價值。美國加州太平洋煤氣電力公司公布的儲能項目實際運行收益狀況報告EPIC（Electric Program Investment Charge）表明，現(xiàn)階段儲能在調頻領域已有一定的經濟性；而由于電價差不足以抵消儲能系統(tǒng)循環(huán)效率、電池老化等造成的損失，在能量市場的收益并不樂觀；參與旋轉備用容量市場，其收益包括備用容量的收益和被調用后的能量收益，機會成本較高，收益較低，還不足以支撐項目盈利。我國甘肅、青海等地允許儲能電站參與可再生能源消納，項目收益主要來自于提高可再生能源電站發(fā)電量和參與輔助服務市場獲得補償，具有較好的經濟效益。
儲能參與電力市場面臨著政策、技術與經濟特性兩方面的挑戰(zhàn)。在政策方面，電網側儲能的身份定位和回報機制尚不明確，這給電網側儲能的發(fā)展帶來較大的不確定性。我國正在推進的電力市場化交易，對儲能參與市場的方式存在一定不確定性。在技術與經濟特性方面，儲能成本下降和技術提升的速度存在不確定性，是儲能市場化運營的關鍵問題。當前，電池儲能只參與能量市場投標的套利收益是比較微薄的，難以回收投資成本。調峰、調頻等輔助服務對于保障電網的安全穩(wěn)定運行，促進可再生能源消納不可或缺，需要研究儲能同時提供能量與輔助服務的運營模式。美國建立基于性能的調頻補償機制后，電池的快速響應能力使其調頻收入顯著提高；但調頻時的頻繁充放電使電池面臨加速老化的風險，其壽命可能大大縮短，從而減小其全壽命周期收入，削弱其經濟性。
03
如何面對當今的政策與市場環(huán)境
2019年5月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《輸配電定價成本監(jiān)審辦法》，規(guī)定電儲能設施的成本費用不計入輸配電成本。這一規(guī)定發(fā)布的宏觀背景是我國整個實體經濟目前面臨較大下行壓力，政府在做宏觀政策決策時，首先希望盡可能降電價。如果把電網企業(yè)的電儲能投資都計入輸配電價這個口子放開，勢必會造成輸配電價上揚，給終端用戶造成一定壓力。這是政府出臺這一政策的初衷，雖然對儲能行業(yè)有一定影響，但應該從更大的格局去看待。
另外，國家電網公司于2019年12月出臺的826號文，更多的是企業(yè)從自身經營的角度出發(fā)，是階段性地出臺企業(yè)經營策略，控制電網側電化學儲能設施的投資建設；作為行業(yè)從業(yè)者，我們應該用長遠發(fā)展的眼光看，這一定是階段性的困難，從長遠來看未必會影響儲能產業(yè)的發(fā)展。為什么我們要有這樣的信心和底氣？在未來高比例可再生能源接入電網的背景下，儲能在技術上是剛需，既然有需求的驅動，這個行業(yè)就勢必會健康、持續(xù)、穩(wěn)定地往前走，我們應該保持信心。
產業(yè)破繭的過程是掙扎和痛苦的，在艱難發(fā)展的當前，我們應該如何從政策、市場方面爭取更好的環(huán)境、為儲能的發(fā)展提供更好的土壤？很重要的一點是要大力推動我國電力市場的建設。雖然電力市場化改革面臨許多困難，但總體而言，在推動電力市場建設過程中，應進一步克服體制機制的障礙，比如建立完善的輔助服務市場機制。當前，我國各區(qū)域、各省實行的深度調峰輔助服務市場，是解決新能源消納問題的中國方案。但作為一個市場而言，深度調峰市場的總規(guī)模并不大，同時結算上只是在發(fā)電廠之間進行資金轉移，成本并未很好地傳導到用戶側、形成激勵用戶響應的價格信號。因此，有必要從政府層面進一步推動電力市場的建設，尤其是輔助服務市場的建設。從國外電力市場的經驗來看，儲能最有生命力、競爭力的是提供輔助服務。當前階段，在調峰、能量搬移方面，儲能的成本和技術還有進一步提升的空間。但儲能作為調頻等快速響應的資源，已經在國外市場證明是非常有優(yōu)勢和競爭力的。當前，我國之所以沒有這樣的商業(yè)模式存在，還是在于我國電力市場建設的階段性問題。如果未來能夠真正以市場化的方式量化輔助服務的價值，讓這部分價值真正返還給作出貢獻的儲能，將能夠形成一個良性循環(huán)、促進整個儲能產業(yè)的發(fā)展。
04
在商業(yè)模式與政府監(jiān)管方面的思考
目前電網側儲能仍有諸多問題尚未形成共識，例如誰來投資，如何控制投資成本，如何通過輸配電價補償投資成本，如何充分發(fā)揮市場配置儲能資源的作用等。只有探索多方共贏的儲能商業(yè)化應用模式，才能促進電網側儲能技術價值轉化為經濟效益，推動我國電網側儲能高質量發(fā)展。
因此，關于電網側儲能的商業(yè)模式，筆者認為應以“先市場、后計劃”的方式推進電網側儲能產業(yè)的發(fā)展。“先市場”是指開放儲能投資市場，通過市場競爭，確定社會投資主體，發(fā)現(xiàn)儲能租賃價格；“后計劃”是指當投資回報率過低、但對電網安全運行有重要作用的儲能項目，則以計劃方式由電網公司“兜底”，以成本監(jiān)審的方式補償其投資。只有“先市場、后計劃”，才能逐步引導儲能項目投資由管制模式過渡到市場監(jiān)管模式，才能降低儲能投資的監(jiān)管成本，才能實現(xiàn)投資主體與運行主體的分離，才能通過市場機制形成儲能的價格。形成電網側儲能“投資多元化、運行一體化”的商業(yè)模式，在接受電網統(tǒng)一調度的前提下，激勵電網側儲能的投資多元化，引導更多的社會資源聚集儲能產業(yè)。
隨著電力市場逐步發(fā)展成熟，電網側儲能的商業(yè)模式應由管制方式逐步轉變?yōu)槭袌龇绞?。針對不同市場發(fā)展階段，分階段實現(xiàn)電網側儲能投資回報，逐步擺脫對輸配電價補償的依賴，逐步通過市場競爭獲取盈利的模式。
任何政策的制定出臺，都需要考慮正反兩方面力量的博弈均衡，在促進電網側儲能發(fā)展的同時，應制約不合理資產擴張。這也是《輸配電定價成本監(jiān)審辦法》出臺的考慮，政府擔憂的是，若允許電網投資電儲能設施的成本費用計入輸配電成本，或將引起電儲能的無序投資，這些投資如果都進入監(jiān)管資產，最后將由用戶買單。實際上，筆者認為，如果政府能夠實行科學有效的監(jiān)管，有能力保障投資的合理性，這部分投資是能夠合理地被納入輸配電成本的。比如，政府應核定電網投資電儲能設施的有效性，如果是過度投資，要有相應的方法能夠抑制企業(yè)的投資沖動。而對于真正能夠促進可再生能源消納，真正能夠替代輸配電投資、延緩輸配電升級擴容等的有效資產，應該允許其進入輸配電成本。如果能實現(xiàn)這樣科學、有效的監(jiān)管，未來將推動政府逐步放開相關政策，這對儲能行業(yè)是值得期待的事情。
從長遠來看，技術本身固然非常重要，但如果沒有好的制度創(chuàng)新、好的商業(yè)模式支撐，很多技術價值也難以發(fā)揮出來。因此，技術、商業(yè)模式和制度創(chuàng)新應充分結合起來，通過電網側儲能商業(yè)模式的創(chuàng)新，配套完整產業(yè)政策的支撐，在開放包容的市場環(huán)境和健全演進的監(jiān)管體制下，讓儲能技術應用支撐電網智能柔性、經濟高效發(fā)展，讓電網側需求助推儲能產業(yè)蓬勃發(fā)展。
原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2020年第7、8期
