新型儲能是建設新型電力系統(tǒng)、推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要裝備基礎和關鍵支撐技術,在實現(xiàn)碳達峰碳中和目標中發(fā)揮著重要作用。盡管近年來新型儲能裝機增速迅猛,但是其經(jīng)濟性、安全性等問題仍未得到有效解決,制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量效率,“高增長、低使用”矛盾持續(xù)加劇。
新型儲能發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
從技術性能來看,不同新型儲能技術都存在一定局限性。各類新型儲能技術在配置靈活性、服役壽命、建設周期、能量密度、功率響應、轉(zhuǎn)換效率等方面存在短板效應。電化學儲能功率等級較低、持續(xù)放電時間短、服役年限較短,且部分技術存在環(huán)境污染風險;傳統(tǒng)壓縮空氣儲能技術對儲氣洞穴選址有較高要求,技術效率低,運維成本較高;飛輪儲能放電時間短,且由于軸承的磨損和空氣的阻力,具有一定自放電現(xiàn)象;氫儲能及其他新型儲能技術尚處于起步階段。
從技術經(jīng)濟性看,相比于傳統(tǒng)靈活性資源,新型儲能成本仍然較為昂貴。新型儲能成本較高是制約其規(guī)?;l(fā)展的關鍵因素。以技術經(jīng)濟性相對較好的鋰離子電池為例,得益于電動汽車規(guī)?;瘧?,鋰離子電池成本近年來呈下降趨勢,但仍高于傳統(tǒng)靈活性資源,當前全壽命周期度電成本是抽水蓄能的2~3倍;全釩液流電池儲能關鍵材料和部件還未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化,成本是抽水蓄能的5~6倍;飛輪、鈉離子等其他類型新型儲能技術產(chǎn)業(yè)化程度低,技術經(jīng)濟性尚不可比。
從安全層面看,新型儲能安全隱患影響各界對儲能的信任度,制約產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。鋰離子電池熱失控安全風險突出,其他類型電池也存在一定安全風險。近年來,國內(nèi)外儲能事故頻發(fā),儲能安全隱患已成為能源電力行業(yè)關注焦點。2011年日本NGK鈉硫電池儲能也經(jīng)歷了嚴重的起火事故。在部分強制配儲項目中,業(yè)主選擇了性能較差、投資成本較低的儲能產(chǎn)品,增加了安全隱患。從國內(nèi)情況看,儲能電站建設管理還存在技術標準規(guī)范不完善、安全技術不成熟、安全管理機制不健全等問題,安全風險防控是新型儲能發(fā)展中必須高度重視的問題。
從標準層面看,新型儲能相關標準不夠完善,全流程規(guī)范化管理有待提升。現(xiàn)行的《電化學儲能電站設計規(guī)范》未對建筑物及設備防火等級、可燃氣體探測器配置等要求作出明確規(guī)定;《電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術規(guī)定》中關于動態(tài)響應特性、故障穿越能力等指標低于電網(wǎng)運行要求,儲能電站的設計、施工、驗收等環(huán)節(jié)沒有形成有效的安全和并網(wǎng)技術標準體系,導致新型儲能電站平均等效利用系數(shù)普遍較低,“配而不用,配而難用”問題突出,沒有充分發(fā)揮其提升電力系統(tǒng)靈活性的作用。
從市場層面看,新型儲能的價值沒有得到充分的市場表達。我國儲能參與中長期交易、現(xiàn)貨交易等市場規(guī)則還不完善,存在儲能獲得市場準入少、輔助服務市場補償?shù)偷葐栴}。目前,只有15%的在運新型儲能電站獲得輔助服務市場準入資格,僅山東現(xiàn)貨市場允許新型儲能參與,大部分儲能電站沒有成本回收渠道。同時,新型儲能作用在輔助服務價格機制中未充分體現(xiàn),即便參與輔助服務,也只能勉強實現(xiàn)盈虧平衡或微利。
新型儲能發(fā)展的相關建議
一是強化技術攻關和示范應用。圍繞構(gòu)建新型電力系統(tǒng),服務新能源大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng),加快實施高安全可靠性、長壽命、低成本儲能技術攻關,加強儲能電站安全集成技術研究及應用,超前布局固態(tài)電池、新型水電解液電池等技術領域。圍繞不同應用場景,積極開展示范項目建設,激發(fā)各方積極性,培育可復制、可推廣的新型儲能應用新模式,擴大新型儲能應用范圍,積累關鍵數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗,推動新型儲能產(chǎn)業(yè)升級。
二是健全安全管理體系。嚴格把控新型儲能項目參與方的資質(zhì),建立合理的新型儲能行業(yè)準入機制,提升行業(yè)整體規(guī)范水平。建立新型儲能電站安全管理制度,明確電站各方安全管理職責,完備電站建設手續(xù),完善質(zhì)量驗收機制,提升電站安全運維水平。明確各市場參與主體安全職責與界面,健全應急管理體系,多維度加強儲能項目全過程管控,形成監(jiān)管合力。
三是完善技術標準體系。加快完善新型儲能技術標準,圍繞新型電力系統(tǒng)需求,建立涵蓋新型儲能項目建設、生產(chǎn)運行全流程以及安全環(huán)保、技術管理等專業(yè)技術內(nèi)容的標準體系。細化儲能電站接入電網(wǎng)和應用場景類型,完善接入電網(wǎng)系統(tǒng)的安全設計、測試驗收等標準。結(jié)合新型儲能技術創(chuàng)新和應用場景拓展,及時開展相關標準制訂、修訂,推動各類新型儲能技術研發(fā)、示范應用和標準制定協(xié)同發(fā)展。
四是優(yōu)化市場交易機制。充分發(fā)揮新型儲能容量、電量多重價值,允許同時參與各類電力市場,在交易申報、交易出清、調(diào)度調(diào)用環(huán)節(jié)同其他市場主體享有同等權(quán)利。推動新型儲能與新能源打捆參與中長期交易,鼓勵簽訂尖峰和低谷時段市場合約。引入有償一次調(diào)頻、慣量、爬坡等新交易品種,提高儲能收益。
(作者單位:國網(wǎng)能源研究院有限公司)
原標題: 加強風險防控 促進新型儲能產(chǎn)業(yè)升級