源起基金關(guān)注領(lǐng)域——儲(chǔ)能（三）
五、歷史回顧及未來(lái)展望
第一階段：以抽水蓄能為主
2016年前，我國(guó)新能源裝機(jī)量占比不足10%，發(fā)電量占比不足4%，滲透率較低，對(duì)電力系統(tǒng)影響較小，儲(chǔ)能需求主要來(lái)自電力系統(tǒng)“削峰填谷”。我國(guó)電力系統(tǒng)負(fù)荷特點(diǎn)為白天為負(fù)荷峰值，夜間為負(fù)荷谷值，發(fā)電側(cè)接受電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度迎合負(fù)荷變化。火電是發(fā)電側(cè)的絕對(duì)主力，火電雖可以通過(guò)啟停、減少燃料投放等方式控制出力，但一方面啟停成本較高且需要時(shí)間進(jìn)行功率爬坡，另一方面火電在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的單位收益最優(yōu)、單位污染最低。
因此，通過(guò)對(duì)負(fù)荷側(cè)進(jìn)行削峰填谷是比通過(guò)發(fā)電側(cè)火電廠調(diào)節(jié)出力更好的選擇。儲(chǔ)能可以在夜間負(fù)荷低谷時(shí)充電，白天負(fù)荷高峰時(shí)放電，來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷端的削峰填谷。彼時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能成本較高，抽水蓄能是最經(jīng)濟(jì)的選擇，因此抽水蓄能占據(jù)彼時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)99%以上的份額。
第二階段：電化學(xué)儲(chǔ)能成為投資重點(diǎn)
2016年起，隨著新能源發(fā)電滲透率提升，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)邁入第二階段。2015年我國(guó)平均棄風(fēng)、棄光率分別為15%、14%，隨新能源發(fā)電滲透率的不斷提升，若不對(duì)其加以控制，棄風(fēng)棄光現(xiàn)象將更為嚴(yán)重。儲(chǔ)能可以將棄風(fēng)棄光電量進(jìn)行存儲(chǔ)，在電力系統(tǒng)需要時(shí)釋放，從而解決棄風(fēng)棄光問(wèn)題。
抽水蓄能電站受地理位置影響，難以與風(fēng)電、光伏電站共同建設(shè)，而電化學(xué)儲(chǔ)能安裝靈活，成為新能源消納的最佳技術(shù)路徑，因此2016年起電化學(xué)儲(chǔ)能開(kāi)始走上歷史舞臺(tái)，但是此階段電化學(xué)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)效益仍然較差，所以整體裝機(jī)規(guī)模仍然較小，2020年累計(jì)裝機(jī)量?jī)H3.3GW，為風(fēng)光電累計(jì)裝機(jī)量的0.6%。
除新能源消納外，電化學(xué)儲(chǔ)能在第二階段亦開(kāi)始嘗試應(yīng)用于其他場(chǎng)景。尤其是電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能，其曾在2018年爆發(fā)式增長(zhǎng)，全年投運(yùn)及規(guī)劃電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站達(dá)600MW，彼時(shí)全球電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能裝機(jī)容量合計(jì)僅756.5MW。
但2019年5月份，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》，規(guī)定電儲(chǔ)能設(shè)施成本費(fèi)用不得計(jì)入輸配電定價(jià)成本，在彼時(shí)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能商業(yè)模式不明確、經(jīng)濟(jì)性較差的情況下，對(duì)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能造成了巨大的打擊。但長(zhǎng)期來(lái)看，此規(guī)定有利于促進(jìn)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能合理商業(yè)模式的形成，并合理促進(jìn)儲(chǔ)能市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)，為儲(chǔ)能長(zhǎng)期發(fā)展做好鋪墊。
第三階段：電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量可能超過(guò)抽水蓄能
第三階段預(yù)計(jì)為2021-2030年，在此階段，電化學(xué)儲(chǔ)能將迎來(lái)發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)的全面爆發(fā)。發(fā)電側(cè)：儲(chǔ)能將繼續(xù)承擔(dān)促進(jìn)新能源消納的任務(wù)，各地方政府也各自出臺(tái)新能源配儲(chǔ)政策支持發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展。
電網(wǎng)側(cè)：因新能源發(fā)電機(jī)組出力不穩(wěn)定，且無(wú)法自主提供調(diào)峰調(diào)頻，故需要其他發(fā)電機(jī)組提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，儲(chǔ)能憑借其靈活、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的特性，將取代火電機(jī)組成為主要調(diào)峰調(diào)頻資源。用電側(cè)：除分布式新能源消納外，儲(chǔ)能可以為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)電價(jià)的峰谷價(jià)差套利，同時(shí)幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷“削峰填谷”。根據(jù)測(cè)算，此階段電網(wǎng)側(cè)、用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能將初步具備經(jīng)濟(jì)性，2025年中國(guó)裝機(jī)量需求預(yù)計(jì)為76GWh，較2021年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)111%。
第四階段：電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量可能超過(guò)抽水蓄能
第四階段為2031-2060年。預(yù)計(jì)從2030年開(kāi)始，風(fēng)光電將成為電力系統(tǒng)供電主力，在2060年碳中和背景下，風(fēng)光電發(fā)電量將占據(jù)總發(fā)電量70%以上，其發(fā)電波動(dòng)性、不穩(wěn)定性為電力系統(tǒng)帶來(lái)挑戰(zhàn)，儲(chǔ)能可通過(guò)其調(diào)節(jié)價(jià)值、容量?jī)r(jià)值為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來(lái)保障。調(diào)節(jié)價(jià)值方面，新能源消納仍是儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景，但在此階段，儲(chǔ)能在新能源出力高峰期存儲(chǔ)的電能，將取代退役的火電機(jī)組，成為新能源出力低谷期的主力電源；容量?jī)r(jià)值方面，儲(chǔ)能將為電力系統(tǒng)尖峰負(fù)荷提供容量保障。
目前，我國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展瓶頸主要在于經(jīng)濟(jì)效益不佳：風(fēng)光發(fā)電量不足導(dǎo)致儲(chǔ)能利用率低，電力市場(chǎng)不成熟導(dǎo)致商業(yè)模式有所欠缺。我國(guó)依靠發(fā)電側(cè)強(qiáng)配儲(chǔ)能促進(jìn)儲(chǔ)能裝機(jī)，為風(fēng)光電大比例接入電網(wǎng)時(shí)點(diǎn)做鋪墊，可有效彌補(bǔ)短期需求空缺。
展望未來(lái)，我國(guó)風(fēng)光電新增裝機(jī)持續(xù)引領(lǐng)全球，在雙碳目標(biāo)引領(lǐng)下，發(fā)電占比將持續(xù)提升；經(jīng)濟(jì)性方面，政策端在持續(xù)發(fā)力，電力市場(chǎng)不斷完善，經(jīng)濟(jì)效益趨勢(shì)向好。總體來(lái)看，我國(guó)儲(chǔ)能長(zhǎng)期發(fā)展邏輯與短期現(xiàn)狀存在差異，強(qiáng)配政策彌補(bǔ)短期需求，長(zhǎng)期發(fā)展必要條件漸趨成熟，10年內(nèi)儲(chǔ)能裝機(jī)大概率持續(xù)高增。短期內(nèi)，關(guān)注風(fēng)光電強(qiáng)配儲(chǔ)能裝機(jī)情況；中長(zhǎng)期，關(guān)注風(fēng)光發(fā)電占比情況及電力市場(chǎng)建設(shè)情況。
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