今年年初,國家發展改革委、國家能源局印發了《“十四五”新型儲能發展實施方案》,旨在把握“十四五”新型儲能發展的戰略窗口期,加快推動新型儲能規模化、產業化和市場化發展,保障碳達峰碳中和工作順利開局。在接受媒體采訪時,國家能源局相關負責人預計2025年新型儲能裝機規模將超30000兆瓦,年均增長50%以上。
目前,全國已有近30個省份出臺了“十四五”新型儲能規劃或新能源配置儲能文件,大力發展“新能源﹢儲能”。受一系列利好因素影響,以電化學儲能為代表的新型儲能發展迅速。
在11月份召開的中國電力企業聯合會2022年年會上,中電聯發布《新能源配儲能運行情況調研報告》(以下簡稱《報告》)。《報告》認為,要使以電化學儲能為代表的新型儲能健康發展,新型儲能安全管理水平不高、成本難以消化、分散方式難以發揮有效作用、儲能與電網規劃協調配合等問題亟待解決。
電化學儲能電站近10年增加2600多倍
根據《報告》,截至2021年底,全國儲能裝機規模達到42660兆瓦,其中新型儲能裝機6268兆瓦,同比增長56.4%。新型儲能中90%為電化學儲能。
根據相關資料,2012年,我國電化學儲能電站投運總能量只有2兆瓦時,至2018年這一數字提升至606兆瓦時(當年新增投運總能量349兆瓦時),此后幾年,電化學儲能電站一直呈幾何級數量增加。中電聯電動交通與儲能分會最新發布的《電化學儲能電站行業統計數據》(以下簡稱《數據》)顯示,截至2022年8月31日,全國電力安全生產委員會19家企業成員單位總計報送0.5兆瓦/0.5兆瓦時以上的電化學儲能電站478座、總功率7359.09兆瓦、總能量14879.02兆瓦時,其中在運電站248座、總能量5270.09兆瓦時,在建電站158座、總能量8767.40兆瓦時,停運電站72座、總能量841.53兆瓦時。也就是說,從2012年的2兆瓦時到2022年8月31日的總能量5270.09兆瓦時(在運),短短10年間,不計已停運的電化學儲能電站,我國電化學儲能電站投運總能量增加了2600多倍。
根據《數據》,截至2022年8月31日,全國累計投運電化學儲能電站主要分布在20個省(市、自治區)。累計投運總能量排名前十的省(市、自治區)分別是:江蘇、山東、青海、內蒙古、甘肅、廣東、安徽、北京、新疆、浙江,累計投運總能量4983.50兆瓦時、占比94.56%,其中累計投運總能量達500兆瓦時以上的省份3個。
群雄逐鹿加快布局電化學儲能市場
根據《報告》,目前各省規劃的新型儲能發展目標合計超過60000兆瓦,是國家能源局《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》文件中提出的2025年達到30000兆瓦目標的兩倍。其中,電源側配儲能是各個省份的重點支持方向,近期逐步加大了對獨立儲能的發展要求。
目前,我國已經形成群雄逐鹿電化學儲能市場的格局,投資主體越來越多樣化。《數據》顯示,截至2022年8月31日,國家電網有限公司、中國南方電網有限責任公司、內蒙古電力(集團)有限責任公司三大電網累計投運電化學儲能總功率369.32兆瓦,總能量863.34兆瓦時、占比16.38%;中國華能集團有限公司、中國大唐集團有限公司、中國華電集團有限公司、國家電力投資集團有限公司、國家能源投資集團有限責任公司五大發電集團累計投運總功率967.73兆瓦,總能量1543.85兆瓦時、占比29.29%;三大電網和五大電力集團之外的其他投資主體累計投運總功率1324.09兆瓦,總能量2862.90兆瓦時、占比超過一半,達54.32%。
群雄逐鹿電化學儲能市場,使電化學儲能應用場景分布也越來越多樣化。截至2022年8月31日,累計投運電源側項目104座,累計投運總能量1782.77兆瓦時;電網側項目43座,累計投運總能量1823.78兆瓦時;用戶側項目101座,累計投運總能量1663.54兆瓦時。2022年1~8月,新增投運的電化學儲能項目主要為電網側項目。新增投運電網側項目10座,投運總能量573.39兆瓦時;電源側項目22座,投運總能量384.34兆瓦時;用戶側項目32座,投運總能量335.11兆瓦時。在電源側項目中,比較常見的是“新能源﹢儲能”和常規火電配置儲能,而電網側項目則主要是“配電網﹢儲能”和智能微電網儲能等。
安全是電化學儲能健康發展主要掣肘
“十三五”以來,我國電化學儲能技術創新取得長足進步,電化學儲能逐漸由研發示范向商業化過渡,國家和地方層面政策機制不斷完善,對能源轉型的支撐作用初步顯現。但對電化學儲能來說,安全這支“達摩克利斯之劍”始終高懸。
根據公開報道統計,2012年至今,全球共發生40多起電化學儲能電站起火爆炸事故。國外以及國內的儲能起火事故說明,安全問題是影響新型儲能規模化健康穩定發展的關鍵因素。在高成本壓力下,部分項目選擇了性能較差、投資成本較低的儲能產品,增加了安全隱患。據統計,2022年1~8月,全國電化學儲能項目非計劃停機達到329次。電化學儲能的安全標準、管理規范有待進一步提升。
今年4月,國家能源局印發《關于加強電化學儲能電站安全管理的通知》,以強化電站設備本質安全、建立健全電站安全管理體系、加強電站消防應急處置為主線,緊緊圍繞電化學儲能電池安全特性,對電化學儲能電站規劃設計、設備選型、施工驗收、并網驗收、運行維護、應急消防處置能力等方面都作出了明確規定。
中電聯副秘書長、中電聯電動交通與儲能分會會長劉永東在接受記者采訪時表示,電化學儲能電站安全問題始終存在,但技術突破加上各方面對安全的空前重視,會讓安全問題得到極大緩解。
電價機制及商業模式有待進一步完善
除了安全問題外,劉永東認為,電化學儲能電站高質量發展還存在另外一些問題。一是成本問題。要進一步降低儲能成本,完善新型儲能商業模式和電價機制。二是建立電化學儲能電站與電網的協同發展機制。要站在服務構建新型電力系統的角度,根據分地區、分場景、分類型的新型儲能電站特點和電網的靈活性資源需求,實現分步驟協同發展。三是提高電化學儲能電站運維水平。針對電化學儲能電站電芯數量龐大、系統復雜的特點,充分利用信息系統,加強電站運行監測。
為此,劉永東建議,一是完善市場機制。健全新型儲能電站參與電力市場規則。按照《關于進一步推動新型儲能參與電力市場和調度運用的通知》和國家加快建設統一電力市場要求,制定相關配套政策及實施細則,促進新型儲能更好更快融入電力市場。二是完善規劃設計。建立發電與電網的規劃協同機制,根據電網發展需要和發電資源配比,科學合理確定新型儲能發展規模。建立電化學儲能電站運行評價機制,及時發布電化學儲能電站運行水平,評估儲能效益,建立動態新能源配置儲能規模需求數據分析。三是加大科技創新與運維管理。建立電池選型和檢測體系,嚴格梯級電池性能評估,開展電池模塊及電池管理系統到貨抽檢及儲能電站并網檢測。加大電池運行安全模型研究,提升儲能安全監測預警模型準確性。