“電力現貨市場靈活多變的時序電價、各地不同的位置信號,將是啟動電化學儲能投資藍海的‘金鑰匙’。”近日,在中國電力技術市場協會綜合智慧能源專業委員會舉辦的“綜合智慧能源云課堂”上,一位業內專家表示。
近年來,我國電化學儲能規模增長迅速,2014年的累計裝機規模僅為132.3MW,到2018年便進入了“GW/GWh”(吉瓦/吉瓦時)時代,迎來規模化快速發展階段。同時,隨著我國電力市場建設推進,電力交易品種逐漸豐富,以鋰離子電池、鉛蓄電池和液流電池等為代表的電化學儲能以毫秒級響應速度、較高的功率等級和轉化效率,在電力市場中占得一席之地。
毫秒級響應優勢明顯
據中關村儲能產業聯盟統計,截至2019年12月,我國已累計投運的電化學儲能裝機約1592.3MW,較上年增長48.4%。其中,新增投運電化學儲能裝機519.6MW,用戶側、輔助服務、和電網側分別新增51%、24%、22%。
“電能不能通過電化學儲能技術大規模經濟存儲,相比大電網仍然不具備經濟性,只能作為后者的補充為電力市場服務。通常被置于能量儲存的位置,而反應速度常被應用者忽視,但這又恰恰是電化學儲能在電力市場運行中的突出優點。”上述專家告訴記者。
該專家介紹,傳統壓縮空氣等儲能裝置從空載狀態到正常運行響應速度為分鐘級,燃料電池可達秒級,而電化學儲能快至毫秒級。“電網公司搜集信號,由調度機構作出反應,再將信號返回約有8秒遲滯。電化學儲能毫秒級響應速度足以應對,運行速度比現有控制系統更敏捷、靈活。”
那么,電化學儲能在我國電力市場中有哪些應用場景?“能量價值方面,可用于削峰填谷套利緩解棄風棄光,在電網側可緩解電網阻塞,用戶側則用于峰谷套利、需求響應等;功率價值方面,主要用于發電側功率控制、AGC和電網側動態無功支撐等。”該專家介紹。
值得一提的是,電化學儲能因經濟性制約規模化發展的困境有所改變。統計顯示,相比2015年,鉛蓄電池、鋰離子電池、全釩液流電池2020年全生命周期內單位能量的投資成本下降約48%、50%、23%。
缺乏標準發展模式受限
前景美好,但電化學儲能在電力市場中的應用面臨不少障礙,尤其易燃、易爆直觸安全“紅線”,市場對其可靠性仍存質疑。
國網能源研究院2019年4月發布的《2019中國儲能產業現狀分析與展望藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)指出,鋰電池電解液由易燃溶劑配成,容易因內部熱失控造成起火。隨著電池能量密度和功率密度提高,發生火災和爆炸風險隨之增大。2018年,韓國靈巖和慶山發生兩起電化學儲能起火爆炸事故,為電化學儲能的安全性敲響了警鐘。
“目前,我國電化學儲能在電力市場中缺乏相應標準,不論是設備標準、運輸標準,還是建設和消防標準,均無章可循。相對發達國家電力市場,我國電化學儲能應用場景較少,發電用戶側的應用均為表后業務,只有電網側可以直接接入。”上述專家表示。
在中國化學與物理電源行業協會儲能應用協會秘書長劉勇看來,電力市場政策不確定性也會帶來較大風險。“儲能有價值,但沒有價格體現。目前,電力市場的規則和體系有待完善和調整,特別我國電力市場還處于初期階段,企業今年按照目前的峰谷價算投資收益,明年政策會不會變?”
“電力行業政策變化快,直接或間接影響電化學儲能發展,輔助服務政策影響發電側火儲聯合,目錄電價相關政策影響用戶側儲能。”上述業內專家也補充道。
隨現貨市場發展逐步完善
比亞迪電力科學院總工、儲能業務負責人張子峰曾公開表示,電化學儲能要想真正商業化,首要前提條件是電力現貨市場開放。他認為,儲能市場的商業化并非取決于成本問題,按現在的電力市場機制無法激勵市場的內在動力。
上述業內專家指出,隨著電力市場深入發展,電化學儲能在電力市場的基礎條件將逐漸具備。“2017年,國家能源局確定在南方(以廣東起步)、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅等8個地區開展電力現貨試點。截至2019年底,8地區用電量合計占全國用電量41.4%,裝機占40.1%,加上云南和江蘇,用電量和裝機占全國比重均過半,基本覆蓋長三角、珠三角和京津冀區域。”
短期內,電力現貨市場能給電化學儲能帶來哪些改變?上述《藍皮書》指出,受政策引導,電化學儲能的研發進程有望加速,功能密度、能量轉化效率、循環壽命等指標將繼續提升。同時,在儲能項目廣泛投資下,對完善電力市場環境的訴求會增加,倒逼地方推動電力輔助服務市場進程。
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