新能源配儲能的癥結(jié)在于技術(shù)是否安全無虞,成本是否能快速下降,商業(yè)模式如何構(gòu)建,如何嚴控儲能投資邊界。
儲能是能源產(chǎn)業(yè)版圖的要塞,也是當前最為薄弱的一環(huán)。儲能興,新能源電力系統(tǒng)繁榮可期。
新能源具有天然的波動屬性,新能源配套儲能雖不能改變新能源的基因,可以改良新能源的功率輸出秉性。從經(jīng)濟學的維度講,新能源投資儲能也是為給電力系統(tǒng)帶來的負外部性買單。癥結(jié)在于儲能投資如何收回,儲能技術(shù)是否安全無虞,儲能成本是否能快速下降,新能源企業(yè)如何創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)形態(tài)、構(gòu)建新的商業(yè)模式,如何界定儲能投資的邊界。
國內(nèi)新能源規(guī)?;l(fā)展近15年以來,財政補貼、國家規(guī)劃等政策紅利是行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力,另一方面電網(wǎng)系統(tǒng)、火電企業(yè)、終端消費者亦為新能源發(fā)展做出利益讓步。新能源從發(fā)展之日起即含著金湯匙,平價新生態(tài)下則需要不斷翻越一個又一個新山丘。
儲能商業(yè)模式探路
從現(xiàn)有的商業(yè)模式看,新能源配儲能項目價值創(chuàng)造的路徑包括:(1)參與調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù),獲得輔助服務(wù)補償,(2)減少棄風、棄光電量,增加電費收入,(3)減少電網(wǎng)費用考核,(4)參與電力市場交易獲得電價收益,(5)其他。
按照上述盈利模式的確定性排序,輔助服務(wù)收益>棄風棄光電量收益>減少電網(wǎng)費用考核>其他。
其中,新能源配儲能參與電力系統(tǒng)輔助服務(wù)是收益最為確定的模式。當前,已有16個省區(qū)發(fā)布了調(diào)峰輔助服務(wù)補償機制,儲能電站可以為電力系統(tǒng)運行提供調(diào)頻、調(diào)峰、調(diào)壓、備用、黑啟動等輔助服務(wù),并獲得相應(yīng)補償收益,補償收益在0.5元/千瓦時。
2019年6月,國家能源局西北監(jiān)管局發(fā)布《青海電力輔助服務(wù)市場運營規(guī)則(試行)》,明確在電網(wǎng)需要調(diào)峰資源的情況下,儲能調(diào)峰價格暫定0.7元/千瓦時,優(yōu)先消納風電、太陽能發(fā)電。2020年5月26日,新疆發(fā)改委印發(fā)《新疆電網(wǎng)發(fā)電側(cè)儲能管理暫行規(guī)則》,對根據(jù)電力調(diào)度機構(gòu)指令進入充電狀態(tài)的電儲能設(shè)施所充電的電量進行補償,補償標準為0.55元/千瓦時。
從儲能電站的應(yīng)用看,青海共享儲能項目魯能海西50MW/100MWh儲能電站是一個樣本,該項目2019年6月18日正式試運行,至2020年7月,累計充電電量2815萬千瓦時,獲得調(diào)峰費用1564萬元,單價0.56元/千瓦時。
按照儲能電池全生命周期充放電次數(shù)至少6000次匡算,儲能電站需要與電網(wǎng)公司協(xié)調(diào),保證每天至少兩次滿充滿放。
但在實際運行過程中,存在新能源儲能調(diào)度權(quán)被電網(wǎng)公司管理,無法與新能源電站聯(lián)合調(diào)度的狀況、新能源開發(fā)商無法獲得輔助服務(wù)收入,產(chǎn)生收益不穩(wěn)定隱憂。
新能源配儲能的另一商業(yè)模式,是通過儲能減少棄風電量,在非限電時段放電,或者就地消納。這種模式適用于上網(wǎng)電價較高、棄風棄光率高的區(qū)域,隨著新能源平價上網(wǎng)進程加速,依靠棄電獲得投資收益的難度越來越大。
電網(wǎng)考核費用的減少是儲能的新價值體現(xiàn)。目前,根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)“兩個細則”(《發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理實施細則》、《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》)要求,新增對風電場、光伏電站一次調(diào)頻、虛擬慣量響應(yīng)功能考核標準。新能源通過配置儲能,可以相應(yīng)減少電網(wǎng)考核費用。
除此,新能源配儲能可以通過電力市場交易獲得電價收益,但此種模式下電價波動、電量需求大,項目收益不確定性也增加。此外,新能源儲能電站可以探索與用戶服務(wù)、充電樁、綠證交易等模式融合,向下游應(yīng)用端延伸。
但是,需要注意的是儲能系統(tǒng)在同一運行時刻,商業(yè)模式只能取其一,二者不能兼得。故此,項目投資經(jīng)濟測算需要兼顧不同運行模式,項目現(xiàn)金流流入需要根據(jù)不同場景進行測算。
嚴控儲能投資經(jīng)濟性邊界
在現(xiàn)有的商業(yè)模式下,新能源配儲能的經(jīng)濟性對投資成本的敏感程度更高。儲能項目的成本高低取決于兩個方面,一是新能源儲能配比,二是儲能工程系統(tǒng)造價。對于能源基礎(chǔ)設(shè)施而言,項目投資回收周期在七年之內(nèi),則具有較好投資價值,可以滿足8%左右的項目內(nèi)部收益要求。
對于新能源配儲能的合理比例,中國電建西北勘測設(shè)計研究院認為,從經(jīng)濟角度考慮,為平抑新能源出力的短時波動,儲能容量可按新能源裝機規(guī)模10%,儲能時長可按0.5h~1.0h設(shè)計。
目前,從各地對新能源儲能項目的要求看,儲能配比在10%-20%之間,儲能時長為1小時~2小時,高比例儲能配比加大了投資回收的壓力。
從儲能成本構(gòu)成看,儲能電站主要有三部分構(gòu)成,儲能電池系統(tǒng)、儲能功率變換(PCS)及升壓系統(tǒng)。其中,儲能電池投資占比最高,在60%左右。儲能系統(tǒng)成本已經(jīng)從年初2元/wh,下降至當前的1.5-1.6元/wh。儲能成本下降的重心仍在儲能電池,降低儲能電池成本則需要在電芯低衰減、長壽命(1萬次以上)、高存儲效率(>98%)等技術(shù)維度進行攻關(guān),同時減少項目用地成本和運維成本。
按照成本下降的學習曲線,理想的儲能成本下降路線是,到2025年電池系統(tǒng)成本降至當前的50%,儲能規(guī)模翻倍,儲能系統(tǒng)成本下降至0.8元/wh左右。在技術(shù)進步的驅(qū)動下,成本下降的斜率或許會加速。
規(guī)?;峭七M成本下降的重要渠道。國家電網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團已經(jīng)與寧德時代成立合資公司——國網(wǎng)時代儲能發(fā)展有限公司,目的是推進GW別儲能電站的建設(shè)。根據(jù)媒體披露,國家電網(wǎng)將在青海、新疆、河南三省建設(shè)合計1GW/4GWh的電化學儲能電站,青海、新疆、河南分別建設(shè)0.3GW/1.2GWh、0.3GW/1.2GWh、0.4GW/1.6GWh;同時在山西等地籌建GW別單個儲能項目。大規(guī)模儲能電站的推進,預(yù)計將有效降低儲能成本水平。
原標題:平價新生態(tài)下 儲能是新能源必須翻越的山丘