儲能電站 圖/中國電池網(wǎng) 陳芳芳
2016年又是中國可再生能源發(fā)展取得標(biāo)志性進步的一年，但清潔電力依然面臨并網(wǎng)難的困境，比如，中國北部和西部地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機往往長時間處于閑置狀態(tài)。
針對上述情況，中國政策制定者已經(jīng)開始探索采用儲能技術(shù)來提升電網(wǎng)接納風(fēng)電和太陽能發(fā)電的能力。
但要大幅度提升可再生能源在中國能源構(gòu)成中的比例，中國電網(wǎng)的運營方式需要根本性的改革。儲能技術(shù)自身究竟能在多大程度上減少棄風(fēng)，確保可再生能源不被浪費，我們對此抱有疑問。
儲能技術(shù)在中國
儲能方式主要包括電池、熱儲存、抽水蓄能等，是通過在電力需求低時儲電，在電力需求高時放電的方式幫助電網(wǎng)更好地融合風(fēng)電和太陽能發(fā)電的一種技術(shù)。儲能技術(shù)增強了電網(wǎng)的靈活性，保證可再生能源發(fā)電廠持續(xù)工作，避免棄風(fēng)棄光棄水等現(xiàn)象發(fā)生。
中國已認識到儲能技術(shù)的價值，計劃快速提升其電力存儲能力。一方面，官方正在呼吁加快抽水蓄能設(shè)施的建設(shè)步伐。所謂抽水蓄能是指將水抽到高處的蓄水池中儲存，需要時再開閘放水，利用水力渦輪發(fā)電的一種蓄能方式。水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃提出，到2020年之前將抽水蓄能裝機從2300萬千瓦提升到4000萬千瓦，而這一數(shù)字大約是美國現(xiàn)有抽水蓄能裝機的兩倍。
全球商業(yè)的未來
化石燃料逐漸讓位于可再生能源
全球能源體系似乎正在發(fā)生翻天覆地的變化。世界顯然在轉(zhuǎn)向可再生能源，同時減輕對石油、天然氣和煤炭的依賴。
另一方面，新興儲能技術(shù)也正在得到推廣。2016年3月，中國發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》，提出深化對面向可再生能源并網(wǎng)、微電網(wǎng)、及電動汽車應(yīng)用的先進儲能技術(shù)的研究。
示范項目已經(jīng)在推進當(dāng)中。2016年4月，大連儲能電站項目獲得國家能源局的批準(zhǔn)，由中國電池生產(chǎn)商大連融科承建的這個20萬千瓦的全釩液流儲能項目將于2018年完工。屆時，該項目將使中國的并網(wǎng)儲能能力在目前的基礎(chǔ)上增長三倍。政府規(guī)劃部門希望，該系統(tǒng)可以幫助解決東北地區(qū)的棄風(fēng)限電問題，并為電網(wǎng)提供備用能源和其他服務(wù)。
鼓勵私人投資
中國還出臺了新的試點機制，鼓勵私人資本參與儲能項目的投資。此前，儲能電池企業(yè)獲得商業(yè)成功的渠道非常少，要么開發(fā)小規(guī)模的示范項目，要么只能在偏遠地區(qū)和島上等高電價地區(qū)設(shè)點。
但2016年6月，國家能源局(NEA)宣布在棄風(fēng)棄光現(xiàn)象最為嚴(yán)重的三北地區(qū)進行電力輔助服務(wù)補償機制試點，對儲能服務(wù)提供商提供的調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)提供資金支持。
該機制借鑒了目前燃煤電廠調(diào)峰服務(wù)所采用的有償機制。中國北方地區(qū)白天利用燃煤發(fā)電，同時向供暖管網(wǎng)提供暖氣。但遺憾的是，燃煤電廠并不能輕易開工或停產(chǎn)，夜間即便不再需要也必須保持運行。雖然火電效率更低，但被要求限電的最終還是風(fēng)電場。
目前，政府會對發(fā)電產(chǎn)能降到一定水平以下的燃煤電廠予以補償。而新的補償機制的不同之處在于，不是對減產(chǎn)的燃煤電廠進行補償，而是花錢鼓勵儲能服務(wù)提供商吸納多余的電能。這樣一來，不僅可以減少持續(xù)運行的燃煤電廠數(shù)量，還可以使運行著的燃煤電廠的發(fā)電效率提高，減少棄風(fēng)，節(jié)省電網(wǎng)資金。
由于中國的能源行業(yè)仍處于轉(zhuǎn)型階段，儲電補償機制未來是否會發(fā)生進一步的變化仍不明朗。盡管如此，這一機制清楚表明，政策者已經(jīng)做好了推廣利用先進儲能技術(shù)的準(zhǔn)備。
改造電網(wǎng)
儲能技術(shù)可以極大地加快可再生能源的并網(wǎng)步伐。但在風(fēng)能和太陽能整體占有率低的情況下，減少棄風(fēng)棄電并非當(dāng)務(wù)之急。相反，優(yōu)化電網(wǎng)運行才是推進光電和風(fēng)電并網(wǎng)的關(guān)鍵。美國國家可再生能源實驗室的一項研究認為，風(fēng)電在美國能源中的占比可以達到20%以上，而不會產(chǎn)生嚴(yán)重棄風(fēng)，也不需要大規(guī)模儲電設(shè)備。相比之下，中國國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2016年中國的風(fēng)電占比僅為4%，但吉林、新疆、甘肅等風(fēng)電大省去年的棄風(fēng)率則分別高達30%、38%和43%。
中國的棄風(fēng)棄光問題在很大程度上是由于中國能源行業(yè)規(guī)劃和運營的機制性問題。目前中國電網(wǎng)中很多通行做法仍然將煤炭作為計劃經(jīng)濟的一部分加以強調(diào)，沒有主動適應(yīng)不斷多元化的能源行業(yè)的需要。
這種方式往往會以犧牲可再生能源發(fā)電為代價來保護燃煤發(fā)電，造成了風(fēng)能發(fā)電與輸電規(guī)劃之間的錯配，導(dǎo)致中國西部的風(fēng)能發(fā)電廠只能無奈閑置坐等輸電線修建完畢之后才能將電力輸送到中國東部地區(qū)的電力需求中心。中國的配電方式還造成了省級電網(wǎng)各自為政，無法靈活地平衡各省之間的電力供給和需求。目前，國家政策鼓勵各省級政府以消納省內(nèi)電力以支持各自的稅收，并且為了保護各地火電企業(yè)的利益，反對從風(fēng)能豐沛的省份引入風(fēng)電。
中國要實現(xiàn)空氣質(zhì)量和碳排放的目標(biāo)，就必須首先解決這些阻礙清潔能源并網(wǎng)的制度性障礙。但決策者發(fā)現(xiàn)，減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象所需要的改革推行起來并不容易。雖然中國在2015年啟動了新一輪的能源行業(yè)改革，但諸如基于邊際成本優(yōu)化能源輸配等有助于增加可再生能源利用率的措施仍然舉步維艱。
儲能技術(shù)或許是應(yīng)對棄風(fēng)棄光問題的具有吸引力的解決方案，特別是在新的儲能技術(shù)價格持續(xù)下降的情況下。但考慮到現(xiàn)有的電力體制問題，該技術(shù)仍然只是幫助決策者擴大可再生電能并網(wǎng)的眾多工具之一。
市場阻礙仍在
但是要真正做出改變，就要向儲能設(shè)施開發(fā)商發(fā)出正確的投資信號，并對市場進行改革。
雖然國家針對北方地區(qū)出臺了新的儲能服務(wù)補償機制，但行業(yè)觀察家認為，中國電力現(xiàn)貨市場的缺位阻礙了儲能技術(shù)的推廣。
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