中國儲能網(wǎng)訊:9月7—9日,由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導,中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合232余家機構共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國科學院電工研究所儲能技術組和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會以"共創(chuàng)儲能新價值,共建市場新格局"為主題,聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展,針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討,分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術、供應鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構、國內(nèi)外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),3317位嘉賓參加了本屆大會,其中154家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品,可謂盛裝出席,涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會組委會邀請南瑞集團電網(wǎng)分公司電力市場系統(tǒng)部經(jīng)理謝麗榮做《雙碳背景下新興市場主體參與電力現(xiàn)貨市場機制與技術探討》主題報告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容:
謝麗榮:謝謝大家!非常榮幸有機會跟大家分享“雙碳”背景下儲能市場參與電力現(xiàn)貨市場機制的成果,前面幾位專家給大家提到了“雙碳”背景新型電力系統(tǒng)的建設。
新型電力系統(tǒng)的建設給我們帶來很大的難題,新能源的大量發(fā)展,我們根據(jù)測算,在2030年全國總負荷能達到19.4億千瓦,根據(jù)這個數(shù)據(jù),我們也有一系列的測算辦法,比如說有4%的需求響應,備用容量,預計到晚高峰時段電力平衡發(fā)電出力21.1億千瓦。這個時候考慮風光和常規(guī)電源,按照95%參與高峰時段電力平衡計算,儲能需求要達到2億千瓦。從這個數(shù)據(jù)來看,儲能的時代來了,儲能有非常大的發(fā)展機會。
針對新能源的發(fā)展,新型電力系統(tǒng)的建設,有哪些難題?我們現(xiàn)在面臨兩大難題,第一個是電網(wǎng)的峰谷差進一步加大,電網(wǎng)的平衡面臨很大的困難。我們拿到江蘇電網(wǎng)今年夏高峰時期的數(shù)據(jù),8月5日峰谷差能達到2870.5萬千瓦,峰谷率達到23%,春節(jié)期間峰谷差率能達到40%。這么高的峰谷差,如果全部靠機組的開停來實現(xiàn),就當天來實現(xiàn)機組開停進行調(diào)峰,顯然是不夠的,需要有快速啟停和快速調(diào)節(jié)的電源來滿足電網(wǎng)的平衡。
第二個問題是新能源的發(fā)電隨機性、波動性、可控性很差,從圖上可以很清楚地看出來,左邊的圖是一周之內(nèi)風光的波動情況,可以看到風電的處理,基本上是無序的,沒有什么規(guī)律可循。光伏相對中午的時候光伏電力相對比較大,看到右側的圖,我國風光裝機容量歷史的數(shù)據(jù)和預計的數(shù)據(jù)可以看到,到了2030年在風電裝機達到400GW的時候,我們的電網(wǎng)運行面臨什么樣的壓力。
對于儲能,在這個大的環(huán)境下,我們儲能可以做一個可靈活調(diào)節(jié)的電源,能夠在百毫秒級時間尺度內(nèi)為電網(wǎng)的故障進行緊急的功率支撐,減少故障造成的功率沖擊,保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性。儲能相對規(guī)模也比較大,有的是幾MW有的達到幾十MW,之后規(guī)模化的儲能,就有比較好的調(diào)節(jié)能力,對電網(wǎng)的調(diào)度來講是非常受歡迎的電源,是比較優(yōu)良的調(diào)峰調(diào)頻資源。
儲能系統(tǒng)還能夠提升對可再生能源的消納能力,下面的圖上可以看到,風電的處理是紫色的線,光伏的是藍色的線,疊加了儲能系統(tǒng)之后,它的波動相對比較平滑,能夠減少對整個電網(wǎng)運行的影響。
從儲能的分類上來看,可以分為電源側儲能、電網(wǎng)側儲能和用戶側儲能,不同的組合方式,它的作用也是不同的,比如說對用戶側的儲能,目前用戶側的儲能商業(yè)模式也比較清晰,前面張主任和鄭主任有介紹,現(xiàn)在儲能參與需求側的響應,需求側的電價等等,和大工業(yè)進行結合,相當于大工業(yè)+儲能,能夠進行盈利,相當于獲得峰谷差的盈利。
對于電源側的儲能來講,可以和可再生能源進行結合,可再生能源+儲能,風電和光伏的消納能力可以降低新能源的波動對整個電網(wǎng)的影響。
對電網(wǎng)側來說,儲能一般和配網(wǎng)結合,通過儲能可以適當?shù)?,比如個地方要建電源和小電廠,可以通過儲能的建設延緩整個電網(wǎng)的建設,或者是提高配網(wǎng)運行的可靠性。這是三類不同類型的儲能對電網(wǎng)運行帶來的影響分析。
第二部分,儲能參與市場與調(diào)度的現(xiàn)狀。
近些年來隨著儲能技術的快速發(fā)展,儲能技術成熟度也越來越好,鋰離子電池和鉛碳電池的度電成本已經(jīng)低于我國很多省份的峰谷電價差,因為只有它的成本低于價差之后才有盈利的空間。只有這樣才能夠通過峰谷價差獲利為目的來進行應用。
2017年,國家能源局發(fā)布了《關于促進我國儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》,這個文是我國儲能行業(yè)第一個指導性文件,對我國儲能項目開始由示范性向商業(yè)性進行過渡。
今年5月,475號文發(fā)布,明確提出獨立儲能占向電網(wǎng)送電的,其相應充電電量不承擔輸配電價和政府性基金及附加,意味著獨立供電的儲能電站又增加了至少1毛錢的盈利空間。
今年8月份,科技部等9個部門印發(fā)了《科技支撐碳達峰碳中和實施方案》,這個方案里面,包括研究各類儲能的技術,以及梯級、電站、大型儲能等新型儲能應用技術的儲能安全技術。這個背景下很多省份的儲能項目也提上了日程,現(xiàn)在浙江、河北、山東、青海、安徽、四川、成都等等各個省市也都發(fā)布了儲能的名單,其中河北、浙江、山東、山西四個省公布了項目規(guī)模,總規(guī)模達到了10GW。
我找了一些例子儲能技術電網(wǎng)側、用戶側、發(fā)電側不同場合的應用。
在電網(wǎng)側,江蘇省電力公司在鎮(zhèn)江投資了6.87億元,建了101MW的電網(wǎng)儲能項目,這個項目是江蘇首個電網(wǎng)側大規(guī)模電化學儲能項目,它有很多優(yōu)點,包括周期段、占地面積小等等,可以實現(xiàn)快速的毫秒級的響應,實現(xiàn)故障的快速切除。這個例子是在儲能電網(wǎng)側應用的例子。
在用戶側,在無錫有一個工業(yè)園區(qū)建設了一個儲能,是全國最大容量的商業(yè)運行儲能,2018年進行并網(wǎng)。這個項目中安裝了江蘇省第一只儲能用的峰谷分時電價計量電表,并且成功接入江蘇省電力公司客戶側儲能互動調(diào)度平臺。連云港也有商用項目,這是用戶側的項目,通過平臺提高用戶的用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性,并提供一定容量的備用電源。
在發(fā)電側是在內(nèi)蒙,當時非常有名,2018年做了儲能的項目,通過儲能和電源進行結合,一開始因為本身這個電廠機組比較老,跟隨調(diào)頻的命令、AGC的命令,反應就很慢。根據(jù)兩個細則,經(jīng)常會被罰,裝了這個儲能之后從被罰就變?yōu)榱吮华剟?,減少了機組的磨損,也降低了設備的維護費用。剛剛張主任講的南方電網(wǎng)的例子是從火電廠裝了儲能之后,火電+儲能結合,盈利可以從幾千塊錢到幾十萬元,這個獲利空間是非常大的。在深圳的華潤海豐建30MW的儲能調(diào)頻項目,這些都是接入了整個AGC系統(tǒng),通過儲能AGC調(diào)頻項目進行聯(lián)動,接受控制命令。新疆也有100MWh的鈦酸鋰電池的儲能項目,通過這個項目提升了新能源發(fā)電的效率,和年利用小時數(shù)以及新能源消納的能力。
從參與市場的方面,我這里舉了幾個例子,一個是電能市場的,目前浙江也是按照自計劃的方式參與市場,山東也是儲能通過自計劃方式參與市場。在輔助服務市場方面,包括浙江、華北、江蘇、山東,除此之外還有湖北、福建、寧夏、湖南等等省份都有相應的儲能參與調(diào)峰市場。在山西、浙江、福建、四川等等省份也有儲能參與調(diào)頻市場。
第三部分,儲能參與市場機制的建議。
從習總書記提出全國統(tǒng)一電力市場建設大的方向之后,電力市場改革也進一步提速,包括第一批試點進入長周期結算,第二批試點也啟動模擬運行,非試點現(xiàn)貨市場建設也逐步加速,很多省提出來今年要調(diào)電式運行,或者是結算式運行。在這個大的市場背景下,儲能怎么參與市場。
首先儲能要參與市場或者是參與調(diào)度,要在市場中進行盈利,有一些具體的技術要求。首先要滿足電網(wǎng)接入的要求,能夠簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議,實現(xiàn)電力、電量數(shù)據(jù)的分時計量和傳輸。相應的還要通過電力調(diào)度機構的并網(wǎng)技術測試,也只有在被調(diào)度能夠看到,被調(diào)度能夠實現(xiàn)可觀、可測、可控,才能參與包括調(diào)峰的市場,獨立參與調(diào)峰市場,或者是調(diào)頻市場,當然也可以以聚合的方式,比如說剛剛說的用戶側的儲能和其他的工業(yè)園區(qū)相結合來參與到市場中來。如果以聚合商的形式參與,也需要滿足這些技術的要求。同時要裝雙向計量電表,滿足上網(wǎng)電量、用電電量和96點分時計量要求,如果沒有電表,所有做的工作都是白做的。
從參與市場的模式:
一個是獨立模式,比如說規(guī)模比較大的、電壓等級高、全額儲能電量向電網(wǎng)送電的客戶儲能以獨立模式參與市場,也可以作為獨立市場主體,當然不局限于客戶側儲能,電網(wǎng)側儲能應該也可以參與進來。儲能裝機容量需要達到一定的裝機和電壓等級,能夠日先可觀、可測、可控,初期可參與中長期、現(xiàn)貨、調(diào)峰、調(diào)頻、備用市場及需求側響應。
二是聚合儲能參與市場,單體規(guī)模較小、數(shù)量多、分散分布的儲能建議用這種聚合的方式參與市場。同一聚合商的所有儲能終端應該屬于同一個節(jié)點單位,只有同一個節(jié)點,尤其是現(xiàn)在分得最細的有節(jié)點電價,現(xiàn)貨市場的節(jié)點電價是分時分位值的,所以要屬于同一個節(jié)點。初期可以參與中長期、現(xiàn)貨市場及需求側響應。
三是與用戶打捆參與市場。比前面兩種規(guī)模更小、電壓等級較低的客戶側儲能可與用戶打捆參與市場,可以獲取儲能靈活調(diào)節(jié)能力,以改善自身平衡。這種類型的儲能電量以客戶側自用為主,一般不向電網(wǎng)送電,不作為獨立市場的主體直接參與市場交易,應該通過用電側參與市場來分成獲益。
四是未直接參與市場,這部分儲能是由電網(wǎng)企業(yè)代理購電,結算的時候按照充電時段執(zhí)行代理購電峰谷差分時價格獲利,放電時執(zhí)行燃煤標桿上網(wǎng)電價,這兩個價格也是有價差的。
對參與中長期交易來說,這種情況一般是分為試點地區(qū)和非試點地區(qū),現(xiàn)在有很多現(xiàn)貨試點,國網(wǎng)范圍內(nèi)有14個省級的現(xiàn)貨市場,有現(xiàn)貨市場的情況,因為中長期合約相對來說峰谷價差比較小,現(xiàn)貨價格曲線和調(diào)度價格曲線更為契合,我們只有比較高的峰谷價差,才能在市場里面盈利。在市場里面為了發(fā)揮儲能削峰填谷的作用,現(xiàn)貨試點里面客戶側儲能不建議直接參與中長期交易,可以通過現(xiàn)貨交易的方式參與現(xiàn)貨市場,后續(xù)可以逐漸放開中長期交易品種。在非試點地區(qū),儲能可以通過集中競價的方式參與市場交易,當然還有掛牌交易、雙邊協(xié)商等等后續(xù)可以陸續(xù)放開。儲能的發(fā)電成本,目前占比比較高的電化學儲能,像磷酸鐵鋰電池的成本,目前一般在0.7-1元,隨著技術發(fā)展可能會降到0.5-0.6元,這種情況下,所謂在中長期里面獲利,因為我們中長期曲線也是有峰谷價差的,儲能在一天里面可以實現(xiàn)“兩充兩放”或者是“一充一放”,“兩充兩放”的盈利空間更大一些,“一充一放”如果賺不到成本,可能也很難獲利,這是參與中長期的情況。
參與現(xiàn)貨市場的情況,包括報量不報價,或者是報量報價。在報量不報價的情況下是儲能市場主體自己抉擇,在什么樣的方式、什么樣的曲線獲利,通過交易平臺申報。對儲能也提出了比較高的要求,首先能夠掌握電網(wǎng)負荷平衡的特性,要能準確估計出來電網(wǎng)的峰谷差曲線是什么形狀,只有在高峰的時候放電,低谷的時候充電,契合度越高盈利空間越大,儲能也要對自己有決策的能力。報量報價就相當于把決策能力交給調(diào)度,通過申報兩條曲線,一條是放電量價曲線,一條是充電的量價曲線,兩條曲線報到現(xiàn)貨市場運營機構,根據(jù)儲能申報的充放電的量價曲線,集中和其他的電源和用戶側,集中進行出清。
參與調(diào)峰市場交易,相對調(diào)峰來說,模式相對簡單一些,主要是根據(jù)價格由低到高進行市場出清,直到滿足電力市場調(diào)峰的需求?,F(xiàn)在從電網(wǎng)公司營銷部門了解到的情況,為了激勵儲能參與調(diào)峰市場,一般給儲能結算的價格,因為火電機組參與調(diào)峰是分檔的,第一檔是50-40%,第二檔是40-30%,每一檔價格不同,調(diào)的深度越高,價格就越貴。對儲能來講,會采用最高檔的火電價格對儲能進行結算,這樣就提高儲能參與調(diào)峰的積極性。
參與調(diào)頻市場交易,儲能要參與調(diào)頻市場,最基本的就是要裝AGC裝置。根據(jù)并網(wǎng)管理的規(guī)程裝了AGC裝置的儲能電站,才能夠接收調(diào)頻的指令,才能夠具備參與市場的能力。調(diào)頻市場來講,有一系列的性能指標要求,不是誰都可以參與調(diào)頻的。調(diào)頻有一個性能的測算,比如說K系數(shù),它相應的精度、時間、速率,形成一個綜合的性能指標。一般儲能要參與到這里面來,綜合性能指標不能小于0.5。因為參與調(diào)頻,調(diào)頻和電能量是不同的交易品種,電能量相當于是曲線圖上的面積,主要是能量部分。但是調(diào)頻參與市場,主要是靠里程來獲益的,跑得越快、越遠,獲利就越高。但是為了參與調(diào)頻,需要預留一定的調(diào)頻空間,預留調(diào)頻容量,在調(diào)頻容量和電力市場之間,你把這個調(diào)頻容量預留給調(diào)頻市場,現(xiàn)貨市場能發(fā)電的空間就變少了,這樣的情況下,儲能可能也要考慮兩個怎么協(xié)調(diào),是預留多少容量參與調(diào)頻,預留多少容量參與現(xiàn)貨市場?,F(xiàn)在有的成分是通過設置一個比例系數(shù),在參與市場之前就設定一個默認的比例參與調(diào)頻,進行申報,其他的容量就參與到電能量市場來。從市場出清的過程來說,目前初期一般都是順序出清,所謂順序出清是先出清電能量,再出清調(diào)頻,或者是先出調(diào)頻再出電能量,不同省份做法不同,比如甘肅新能源比較多的區(qū)域,一般是先出清電能源,優(yōu)先消納新能源,再出清調(diào)頻。東部地區(qū)是先出清調(diào)頻,再出清電能量。
右側的曲線圖是儲能跟蹤AGC控制指令的虛線,在儲能跟蹤到AGC指令的優(yōu)勢是非常明顯的,它跟蹤的曲線契合度是非常高的。我們從儲能參與調(diào)頻市場的情況來看,基本上測算的結果排在前面的都是儲能,只要儲能參與進來,必然是中標的。
參與備用市場交易,一般是以最大充放電功率和經(jīng)濟充放電功率之差參與備用市場,相當于我們有一個經(jīng)濟運行的容量,還有一個最大的充電功率,兩個之間可以把這個容量,通過容量的形式參與到備用市場來。這種機會能獲得容量的成本,被調(diào)用的機會也會相對比較少一些。
參與需求側響應,需求側響應剛才文老師也提到,跟調(diào)峰和輔助服務市場有些類似,我理解它并不是嚴格意義上的市場,更多是一個相對于通過邀約的形式,在電網(wǎng)平衡存在缺口的時候,通過邀約的形式提前公布說我有多少需求,有哪些用戶會進行響應,響應之后的收益,度電收益基本上是固定的。初期可以通過參與需求響應,現(xiàn)在一般是日前,后續(xù)可以做到實時的需求側響應。
我的內(nèi)容主要是這些。謝謝大家!




