風(fēng)光裝機(jī)的浪費(fèi)與儲(chǔ)能利用率之間的發(fā)展悖論，如何解決?又一個(gè)倍增消息公布，這些數(shù)據(jù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域似乎早已不再令人驚奇。
在國(guó)家能源局近日舉辦的例行新聞發(fā)布會(huì)上，國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長(zhǎng)劉亞芳介紹，截至2022年底，全國(guó)已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)870萬(wàn)千瓦，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)約2.1小時(shí)，比2021年底增長(zhǎng)110%以上。
增長(zhǎng)的好消息很多，但也會(huì)有壞消息。國(guó)家能源局近期公布的一份電力統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就也讓業(yè)界深感意外——風(fēng)電新增裝機(jī)37.63GW，同比下滑21%。這是自2015年以來(lái)，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)出現(xiàn)的首次負(fù)增長(zhǎng)，而且一下子就是較大幅度的下降。
當(dāng)然，2022年也是疫情波動(dòng)變化較多的一年，多地裝機(jī)項(xiàng)目受到疫情影響，因此風(fēng)電的裝機(jī)出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)也情有可原。但疫情并不是主要原因，畢竟同樣是2022年，國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)達(dá)87.41GW，同比增幅約60%。
關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，就在于很多依托新能源裝機(jī)的儲(chǔ)能電站依然處于“建而不用”狀態(tài)。
01 “建而不用”有多嚴(yán)重
中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)王勃華就指出，近年來(lái)光伏電站按容量以某一比例配置儲(chǔ)能作為輔助消納與支撐電網(wǎng)的措施，成為電站開(kāi)發(fā)建設(shè)的前置條件。在儲(chǔ)能商業(yè)模式尚不完善的情況下，強(qiáng)制配儲(chǔ)給投資者帶來(lái)一定的負(fù)擔(dān)。據(jù)企業(yè)測(cè)算，按照100MW項(xiàng)目配置10%/2h儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求，電站端成本將增加不少于0.3元/瓦，在此基礎(chǔ)上，每增加10%的儲(chǔ)能比例，電站成本將增加約0.3元/瓦。
但增加成本并非儲(chǔ)能“建而不用”的主要愿意。因?yàn)閺倪壿嬌险f(shuō)，增加一套儲(chǔ)能設(shè)備，意味著后續(xù)必須利用好，以便回收成本。實(shí)際上，“建而不用”主要還是光伏、風(fēng)電等新能源裝機(jī)參與電力市場(chǎng)的機(jī)制還不夠完善所致。
國(guó)家能源局新能源司副司長(zhǎng)熊敏峰指出，“光伏強(qiáng)制配套產(chǎn)業(yè)、配置儲(chǔ)能現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生，尤其是儲(chǔ)能建而不用、光伏參與電力市場(chǎng)的收益風(fēng)險(xiǎn)加大等。” 熊敏峰表示，國(guó)家能源局將會(huì)同有關(guān)方面研究?jī)?yōu)化儲(chǔ)能調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，著力解決“建而不調(diào)”的問(wèn)題。
中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)(下稱(chēng)“中電聯(lián)”)此前發(fā)布的《新能源配儲(chǔ)能運(yùn)行情況調(diào)研報(bào)告》顯示，截至2022年12月，全國(guó)已有近30個(gè)省份出臺(tái)了“十四五”新型儲(chǔ)能規(guī)劃或新能源配置儲(chǔ)能文件，發(fā)展目標(biāo)合計(jì)超過(guò)6000萬(wàn)千瓦，是國(guó)家能源局《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出的2025年達(dá)到3000萬(wàn)千瓦目標(biāo)的兩倍。
中電聯(lián)調(diào)研數(shù)據(jù)還顯示，截至2022年底，新能源配儲(chǔ)等效利用系數(shù)僅為6.1%，影響儲(chǔ)能收益，儲(chǔ)能“建而不用”問(wèn)題突出，亟待解決。
正因?yàn)樾履茉磁鋬?chǔ)等效利用系數(shù)較低，再加上儲(chǔ)能項(xiàng)目造價(jià)大多在1500-3000元/kWh 之間，項(xiàng)目間由于邊界條件不同造價(jià)差異較大，導(dǎo)致部分儲(chǔ)能項(xiàng)目的盈利水平不高。
不過(guò)，“建而不用”現(xiàn)象也與新能源裝機(jī)增速慢有關(guān)——沒(méi)錯(cuò)，即使光伏新增裝機(jī)量2022年增長(zhǎng)了60%，但考慮到風(fēng)電裝機(jī)的下滑，以及儲(chǔ)能裝機(jī)的翻倍以上，這也意味著新能源發(fā)電端的增速趕不上儲(chǔ)能的增速，這更加劇了儲(chǔ)能的“建而不用”問(wèn)題。
為什么?
這也與新能源利用率很高有關(guān)。據(jù)全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心發(fā)布數(shù)據(jù)，2022年1—11月，全國(guó)風(fēng)電利用率為96.7%，光伏利用率為98.2%，只有極少數(shù)省份達(dá)不到國(guó)家要求的95%的消納比例。其中，要求風(fēng)電光伏至少按裝機(jī)容量10%配置儲(chǔ)能的安徽省，2021全年、2022年1—11月風(fēng)電光伏利用率均為100%。
也就是說(shuō)，儲(chǔ)能是需要使用原本會(huì)“棄風(fēng)棄光”的電力，因?yàn)檫@部分本就要被浪費(fèi)掉的電力才是成本最低的。但沒(méi)有足夠的“棄風(fēng)棄光”，儲(chǔ)能也會(huì)“建而不用”。儲(chǔ)能的發(fā)展，一定是因?yàn)橛凶銐虻睦速M(fèi)。如果浪費(fèi)不夠多，儲(chǔ)能反而會(huì)大受影響。
02 儲(chǔ)能電站，不僅有“儲(chǔ)”之用
據(jù)估計(jì)，到2030年，中國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦，新能源滲透率正在不斷提高。而新能源相比于火力發(fā)電天生的不穩(wěn)定，更需要儲(chǔ)能來(lái)發(fā)揮削峰填谷作用，解決新能源間歇性、波動(dòng)性等先天缺陷。這些先天缺陷，意味著電力消納難、外送難、調(diào)峰難，只有發(fā)展儲(chǔ)能才能應(yīng)對(duì)新能源大規(guī)模并網(wǎng)和消納的需求。
但上文分析已經(jīng)指出，要想避免儲(chǔ)能的“建而不用”，只要大力新增新能源裝機(jī)量，并在政策上為更多儲(chǔ)能商業(yè)模式開(kāi)辟生長(zhǎng)空間。目前，儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要收入來(lái)源是靠“儲(chǔ)”提供調(diào)峰服務(wù)，但其實(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)在很多領(lǐng)域都依然大有可為。
比如，借助儲(chǔ)能黑啟動(dòng)技術(shù)更好地保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
畢竟，電網(wǎng)的每一次大面積停電，都將造成大量的損失。
電力消失時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，整個(gè)世界都會(huì)一片狼藉，依托電力的軌道交通、城市立體空間運(yùn)行、飲食自來(lái)水供應(yīng)都會(huì)停滯。在近日熱播的美劇《最后生還者》中，我們看到末日時(shí)的孤獨(dú)小鎮(zhèn)，為了獲得電力供應(yīng)還會(huì)維修一處原本廢棄的水壩，并通過(guò)獲得有限的電力來(lái)維持小鎮(zhèn)運(yùn)轉(zhuǎn)。但單一的一處小水壩，并不能維持更大規(guī)模電力供應(yīng)，也不能重啟更高層面的區(qū)域甚至國(guó)家性電網(wǎng)。
近兩年，世界多個(gè)國(guó)家都發(fā)生過(guò)電網(wǎng)大面積停電的事故。盡管電網(wǎng)也在通過(guò)各種智能化設(shè)備提高自愈能力，但由于用電環(huán)境非常復(fù)雜，要完全避免大面積停電事故并不現(xiàn)實(shí)。由于系統(tǒng)中的重要負(fù)荷和儲(chǔ)能電站多位于市區(qū)，儲(chǔ)能黑啟動(dòng)技術(shù)也比利用水電機(jī)組啟動(dòng)火電機(jī)組、或者專(zhuān)門(mén)的火電機(jī)組啟動(dòng)電網(wǎng)更有優(yōu)勢(shì)。
黑啟動(dòng)階段是電力系統(tǒng)大停電后恢復(fù)的第一個(gè)階段，主要工作包括黑啟動(dòng)電源選取、方案制定、優(yōu)選與排序等。電力系統(tǒng)恢復(fù)的總體目標(biāo)是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)盡可能多的負(fù)荷，這就需要讓盡可能多的機(jī)組在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)出力，因此時(shí)間性和可用發(fā)電容量就是需要優(yōu)先考慮的因素。前者反映機(jī)組啟動(dòng)快慢，后者則體現(xiàn)機(jī)組能給多少負(fù)荷供電。因此，一般選取待啟動(dòng)機(jī)組的額定容量、所處狀態(tài)、爬坡特性、恢復(fù)所需電能和恢復(fù)路徑上的開(kāi)關(guān)數(shù)這5個(gè)指標(biāo)作為黑啟動(dòng)決策指標(biāo)。
也就是說(shuō)，越快反應(yīng)、擁有越多電力儲(chǔ)備，黑啟動(dòng)的效果也越好。
而儲(chǔ)能電站作為有源型儲(chǔ)能裝備，一般與用電端的距離較近，當(dāng)含有儲(chǔ)能電站的電網(wǎng)進(jìn)入全黑狀態(tài)需要黑啟動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能電站不存在自勵(lì)磁問(wèn)題(傳統(tǒng)大電網(wǎng)在黑啟動(dòng)過(guò)程中，由于輸電線(xiàn)路太長(zhǎng)，線(xiàn)路的分布電容可能會(huì)使同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生自勵(lì)磁現(xiàn)象，機(jī)端電壓將自發(fā)增大，帶來(lái)不安全因素)，可以大為提高啟動(dòng)的成功機(jī)率。
此外，傳統(tǒng)黑啟動(dòng)方案多是利用水電機(jī)組啟動(dòng)火電機(jī)組，但水電站往往遠(yuǎn)離用電端的城市地區(qū)，輸電線(xiàn)路越長(zhǎng)越容易出現(xiàn)安全事故。而儲(chǔ)能電站隨時(shí)可以參與黑啟動(dòng)，且大多儲(chǔ)能電站位于市區(qū)，送電時(shí)間要比水電機(jī)組短。
更多的儲(chǔ)能電站疊加儲(chǔ)能黑啟動(dòng)技術(shù)，電網(wǎng)大面積停電事故的發(fā)生率也就更為降低。儲(chǔ)能電站此時(shí)，才是“善戰(zhàn)者無(wú)赫赫之功”。
不過(guò)，新型儲(chǔ)能電站不僅要“養(yǎng)兵千日用兵一時(shí)”，也要做好本職“儲(chǔ)能”。按照不同的應(yīng)用場(chǎng)景，新型儲(chǔ)能可以分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)，不同的應(yīng)用場(chǎng)景的商業(yè)模式不同，在不同市場(chǎng)環(huán)境下的盈利能力也有差異，而國(guó)內(nèi)和國(guó)外對(duì)儲(chǔ)能的需求也存在差異。目前國(guó)內(nèi)發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能仍未形成有效的商業(yè)模式，未來(lái)依然需要在不同商業(yè)場(chǎng)景中探索出更多成熟的盈利模式。
03 寫(xiě)在最后
據(jù)億歐調(diào)研部分光伏企業(yè)從業(yè)者，目前分布式光儲(chǔ)電站的IRR 普遍都在10%以上甚至達(dá)到15%，也就是六七年即可收回成本。對(duì)于民間投資者來(lái)說(shuō)，這樣的高收益率已經(jīng)屬于非常好的投資項(xiàng)目。這這些新型儲(chǔ)能的主要利潤(rùn)來(lái)源，就是“峰谷價(jià)差套利”。據(jù)了解，目前廣東、江浙滬等省份都是峰谷價(jià)差較大的地區(qū)，某些時(shí)段最大甚至可以達(dá)到1.5元左右。這就為新型儲(chǔ)能電站的盈利提供了充分的空間。
而據(jù)最新公布的2023年3月電網(wǎng)企業(yè)代理購(gòu)電價(jià)格，3月全國(guó)峰谷價(jià)差仍然以浙江省為最高，價(jià)格為1.33元/度。峰谷電價(jià)差超過(guò)0.7元以上的地區(qū)達(dá)到了23省市;但3月起有多省不再執(zhí)行尖峰電價(jià)，因而最大峰谷電價(jià)差有明顯回落，如河北、吉林等。
實(shí)際上，峰谷價(jià)差拉大也是國(guó)家期待的改革方向。據(jù)2021年7月國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》，各地要統(tǒng)籌考慮當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)峰谷差率、新能源裝機(jī)占比、系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力等因素，合理確定峰谷電價(jià)價(jià)差，上年或當(dāng)年預(yù)計(jì)最大系統(tǒng)峰谷差率超過(guò)40%的地方，峰谷電價(jià)價(jià)差原則上不低于4：1;其他地方原則上不低于3：1。
如此高的峰谷電差，新型儲(chǔ)能15%的收益率，甚至都只是起步。據(jù)東吳證券測(cè)算，若峰谷電價(jià)價(jià)差提高至4:1，即價(jià)差值在0.75-1.05 元/kwh，峰谷價(jià)差套利的收益率為12.4%-27.9%。最大接近三成的收益率，更會(huì)進(jìn)一步吸引新型儲(chǔ)能上的建設(shè)熱潮。
那么如何理解峰谷價(jià)差拉大、儲(chǔ)能電站預(yù)期收益率提升與儲(chǔ)能電站利用率較低之間的矛盾?
據(jù)人民日?qǐng)?bào)報(bào)道，一名新能源電站負(fù)責(zé)人指出，如果電站按照20%比例、2小時(shí)時(shí)長(zhǎng)配備儲(chǔ)能，總體投資增加約20%，內(nèi)部收益率降低約4個(gè)百分點(diǎn)，目前來(lái)看仍然面臨較大的投資壓力。
對(duì)此中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)相關(guān)負(fù)責(zé)人則建議進(jìn)一步完善市場(chǎng)機(jī)制，加快完善儲(chǔ)能電站參與電力市場(chǎng)相關(guān)配套政策及實(shí)施細(xì)則，保障新型儲(chǔ)能更好地融入電力市場(chǎng);通過(guò)價(jià)格信號(hào)激勵(lì)各類(lèi)經(jīng)營(yíng)主體自發(fā)配置儲(chǔ)能資源，引導(dǎo)社會(huì)資本參與新型儲(chǔ)能建設(shè);盡快完善新型儲(chǔ)能商業(yè)模式，促進(jìn)新型儲(chǔ)能、靈活性煤電、抽水蓄能等各類(lèi)靈活性資源合理競(jìng)爭(zhēng)。
經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)報(bào)道也援引專(zhuān)業(yè)人士建議指出，只有加快完善現(xiàn)有電力市場(chǎng)體系中的儲(chǔ)能政策體系，讓儲(chǔ)能項(xiàng)目在項(xiàng)目建設(shè)審批、充放電次數(shù)保障、交易機(jī)制和結(jié)算等方面有“法”可依，投資企業(yè)有合理收益預(yù)期，這一產(chǎn)業(yè)才能真正邁上發(fā)展“快車(chē)道”。
也就是說(shuō)，新型儲(chǔ)能的高收益率受地方政策、地方網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與負(fù)荷特性、電力市場(chǎng)化水平、儲(chǔ)能商業(yè)模式等多種因素影響，只有在完美的情況下，才能實(shí)現(xiàn)理論上的高收益率。否則，就會(huì)是現(xiàn)實(shí)中的儲(chǔ)能利用率低。
當(dāng)我們?cè)诳吹礁喾治鰣?bào)告中對(duì)儲(chǔ)能收益率的高預(yù)測(cè)之外，更需思考部分地區(qū)儲(chǔ)能低利用率的現(xiàn)實(shí)。在理論計(jì)算與實(shí)際表現(xiàn)的差異中，獲得對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)更深的理解。
本文來(lái)自微信公眾號(hào)“億歐網(wǎng)”(ID：i-yiou)，作者：陳俊一
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