中國儲能網訊：“雙碳”目標和“構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”核心之一是如何以儲能的方式解決電力供需時間與空間上的極度不平衡。新能源出力具有很強的不確定性，如何在保證電網可靠性、經濟性的前提下，實現(xiàn)更高比例、更大規(guī)模的新能源消納，已成為亟待解決的難題，迫切需要促進儲能或調峰資源的發(fā)展，更依賴于有效的政策與市場機制，實現(xiàn)儲能或調峰資源與新能源發(fā)電更加有效的資源優(yōu)化配置。
近期，國家發(fā)展改革委、國家能源局接連出臺促進儲能產業(yè)發(fā)展的政策。7月15日，發(fā)布《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，明確了加快推進儲能產業(yè)發(fā)展的原則和目標，2025年新型儲能裝機規(guī)模將達3000萬千瓦以上，接近當前裝機規(guī)模的10倍，極大提振了行業(yè)信心。7月29日，發(fā)布《關于進一步完善分時電價機制的通知》，進一步拉大峰谷電價差，建立健全尖峰電價、季節(jié)性電價等機制，為儲能設施商業(yè)價值的實現(xiàn)提供空間。目前廣東、江蘇等八個地區(qū)已紛紛響應，根據廣東省發(fā)布的最新通知，其尖峰低谷最大峰谷電價差將達到1.1735元/度。8月10日，發(fā)布《關于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調峰能力增加并網規(guī)模的通知》，鼓勵新能源發(fā)電企業(yè)通過自建或購買的方式配置儲能或調峰能力。與此同時，電力現(xiàn)貨市場已在全國8個一批試點深入推進，全部啟動結算試運行，6個二批試點也正在緊鑼密鼓推進市場建設工作，為儲能設施實現(xiàn)商業(yè)價值提供了機制平臺。相關政策的密集出臺，體現(xiàn)了國家和政府大力發(fā)展儲能產業(yè)的決心，但不同政策與機制之間如何有效協(xié)同、提高政策效率、降低政策成本，仍是本文關注的問題。
新型電力系統(tǒng)要逐步實現(xiàn)可再生能源對化石能源的替代。2020年末，并網風電裝機容量28153萬千瓦，同比增長34.6%；并網太陽能發(fā)電裝機容量25343萬千瓦，同比增長24.1%。新能源的快速增長進一步增加了電力系統(tǒng)消納的難度。在此背景下，為了維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，減少棄風、棄光，有效促進新能源消納，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布了《關于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調峰能力增加并網規(guī)模的通知》（以下簡稱“通知”），規(guī)定新能源發(fā)電企業(yè)通過自建、合建或購買服務等方式配置儲能或調峰資源后，由電網企業(yè)予以并網，掛鉤比例按照功率15%（4小時以上），比例20%以上優(yōu)先并網。
《通知》調動了新能源發(fā)電企業(yè)配置儲能或調峰資源的積極性，向儲能產業(yè)釋放利好信號，也為電網調度保障供給安全、消納新能源提供了更多空間，但政策的有效性值得商榷。其一是一定程度上加重了新能源發(fā)電企業(yè)的負擔。在尚未建立容量電價補償機制情況下，要求4小時的儲能能力，顯著提升了新能源發(fā)電企業(yè)配置儲能設施或調峰資源的固定成本，但缺乏成本回收途徑。單個新能源發(fā)電企業(yè)配置的儲能或調峰設施規(guī)模較小，在運營過程中難以產生規(guī)模效應，運營成本高、效率低。其二是按照與單個新能源發(fā)電企業(yè)并網功率掛鉤的方式配置儲能或調峰能力，缺乏對全網的統(tǒng)籌優(yōu)化，效率較低。事實上，不同新能源發(fā)電企業(yè)的出力曲線因地域分布、能源類型而異，此消彼長，其波動性在一定程度上可以相互抵消。從全網角度，對新能源發(fā)電出力聚合后所需的儲能或調峰資源，遠小于單個新能源發(fā)電公司所需儲能或調峰資源的簡單相加，因此后者的儲能或調峰資源配置規(guī)模遠大于前者，降低了投資的經濟性。其三是分散配置儲能或調峰資源將增加電網調度的成本和難度。電網調度需與多個分散的儲能或調峰設施分別建立調度通信通道、開展安裝和調試等工作，物資和人力成本較高；需在較短時間內完成對多個分散設施的調度，實際操作復雜、難度大；并網規(guī)模較小的新能源發(fā)電企業(yè)按照掛鉤比例配置的儲能或調峰設施，可能尚未達到電網調度門檻，儲能的運行不能與系統(tǒng)配合，只能簡單地就地削峰填谷。其四是儲能設施充放電量安排與新能源發(fā)電企業(yè)實際利益密切相關，電網調度在峰谷電價機制下對儲能設施進行調度，除考慮電網安全等因素外，還需兼顧公平性，實際操作難度較大。這一政策本質是管制微觀投資行為，所以其有效性降低了。
事實上《關于進一步完善分時電價機制的通知》比前一個《通知》更加有效，盡管采用了政府直接定價的方式，但不是微觀的管制，而是以價格的方式引導，向市場化方向邁出了主要的一步。通過峰谷電價、尖峰電價等價格信號，激勵市場成員自發(fā)配置儲能或調峰資源，將是更有效的資源配置方式。新能源發(fā)電企業(yè)根據價格信號，將儲能或調峰設施與其原有發(fā)電出力進行整合，形成新的出力曲線參與競價。綜合考慮投資、運營成本，在有利可圖的情況下，新能源發(fā)電企業(yè)將自發(fā)配置儲能或調峰設施。與此同時，在價格信號的引導和利益驅動下，第三方將自發(fā)建設大型儲能或調峰設施，根據市場價格信號進行充放電并獲利。此種方式下，市場成員由經濟利益驅動，自發(fā)實現(xiàn)了分散和集中相互協(xié)同的儲能設施配置方案，保障了新能源企業(yè)的利益，降低了電網調度的成本和難度，發(fā)揮了儲能設施的規(guī)模效應，本質上是以價格信號提升了集中與分散儲能或調峰資源配置的有效性。
然而，在信息不對稱的情況下，由政府定價配置資源的效率遠低于市場方式。首先，峰平谷電價對應的時段不是固定的，將隨著不同時間段供需平衡的情況，應時而變；其次，各時段的價格沒有體現(xiàn)供需雙方的意愿。事實上，只有電力現(xiàn)貨市場才能精細刻畫每一時段的電能價值。日前市場分時的價格信號能夠激勵儲能、需求側響應、調峰資源的交易行為，激勵電化學儲能平抑新能源發(fā)電短時間尺度的波動性、跟蹤負荷的時變性；實時市場的尖峰電價能夠激勵儲能套利行為和需求側動態(tài)響應；調頻市場的價格信號能夠激勵儲能以更加快速的方式確保電力更細時間尺度內的電力供需平衡，這將有效地解決高比例新能源電力系統(tǒng)慣性下降的難題。現(xiàn)貨市場的有效性本質上是這一機制能夠跟蹤時變的供求關系，并以不同類型、更細時間尺度的價格信號引導儲能、調峰資源的優(yōu)化配置。
事實上，兩個《通知》和電力現(xiàn)貨市場的建設都是國家發(fā)改委不同部門出臺的政策與市場機制。也許是現(xiàn)貨市場不盡人意，只能依靠計劃手段配置資源，但兩個部門的政策應充分協(xié)同，提升政策的有效性。宏觀政策的缺失可能產生巨大的行業(yè)成本。同時，應加快現(xiàn)貨市場的建設，解除對現(xiàn)貨市場的緊箍咒。為什么要限制現(xiàn)貨市場的交易量？為什么現(xiàn)貨市場的價格上下限不能進一步放開？現(xiàn)貨市場價格如何與峰平谷分時電價相銜接？電力批發(fā)市場的價格如何實現(xiàn)向終端用戶的有效傳導？儲能等新型主體如何參與到現(xiàn)貨市場交易中？這一系列的問題都值得思考。以新能源為主的新型電力系統(tǒng)建設不僅僅是技術層面的推進，同時期待能夠更加統(tǒng)籌、精準、高效配置資源的政策與市場機制！
（本文作者：清華大學能源互聯(lián)網智庫研究中心 夏清、武丹琛，清華四川能源互聯(lián)網研究院 陳雨果）
