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益于動力電池領域的快速發(fā)展，電化學儲能技術(shù)以其成本和技術(shù)優(yōu)勢，逐步在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用。在中國電力市場化改革進程中，能源及電力建設相關(guān)企業(yè)對電化學儲能在電力系統(tǒng)的大規(guī)模應用都給予高度關(guān)注。目前電化學儲能技術(shù)應用逐步由示范轉(zhuǎn)向商業(yè)化運營初期階段，但市場機制尚未成熟，投資主體和收益模式尚處于探索階段，項目經(jīng)濟性存在不確定性，且缺乏儲能和電網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃，在接入、運行管理方面缺乏相關(guān)規(guī)定。文章基于儲能應用場景和經(jīng)濟性分析，針對電化學儲能在近中期發(fā)展中需要解決的關(guān)鍵問題開展全面研究。

1、電化學儲能應用場景及經(jīng)濟性分析

（1）對于電源側(cè)儲能，新能源電站減少棄電增收模式在電價較高的新能源電站有一定盈利空間，調(diào)頻輔助服務模式面臨優(yōu)質(zhì)項目減少、未來調(diào)頻市場空間飽和等收益風險。

（2）對于電網(wǎng)側(cè)儲能，目前尚沒有成熟可推廣的投資回收機制，潛在的收益模式中，計入有效資產(chǎn)可以保證合理收益水平，容量電價模式存在疏導困難，難以大范圍推廣，輔助服務市場模式是未來主要趨勢之一，收益水平完全由市場確定。

（3）對于客戶側(cè)儲能，需量管理和峰谷價差共同回收模式下，儲能盈利性水平主要與峰谷價差、儲能投資建設成本、循環(huán)次數(shù)、充放電模式、用戶分成比例以及對需量降低的效率影響等指標有關(guān)。通過建立儲能成本分析模式進行經(jīng)濟性測算，當前，普通工業(yè)和大工業(yè)用戶安裝儲能僅少部分省份能實現(xiàn)盈虧平衡，隨著儲能技術(shù)經(jīng)濟性提升，按工業(yè)電價降價前目錄電價計算，2020年已具有較好的盈利性。按照2019年工業(yè)電價水平下降要求，在北京市降價模式下（峰、平、谷價格統(tǒng)一下降同一額度，峰谷價差和峰平價差保持不變），儲能收益略有提升，在多數(shù)省份采用的河北省降價模式下（下降比例基本相同，峰谷價差和峰平價差縮?。?，儲能收益將明顯下降。


2、電化學儲能應用關(guān)鍵問題分析

對于電化學儲能項在電力系統(tǒng)的應用和投資，主要受到兩類需求驅(qū)動，一類是價值驅(qū)動，即受到解決電網(wǎng)安全運行、解決特殊場景的輸配電功能問題等電力系統(tǒng)的需求影響，投資建設儲能項目，另一類是利益驅(qū)動，即利用儲能的特性在現(xiàn)有或未來價格政策、機制或市場規(guī)則中可以盈利的眾多投資項目中的一種。對于第一類儲能項目應該關(guān)注其合適的發(fā)展規(guī)模，如何統(tǒng)籌與電網(wǎng)的規(guī)劃，如何優(yōu)化調(diào)度運行等技術(shù)管理規(guī)范，以及為其在價格和市場機制上找到成本回收途徑；對于第二類儲能項目，有明確的服務對象和商業(yè)模式，更多關(guān)注其如何保障安全，如何探索出更多樣化創(chuàng)新商業(yè)模式等問題。下面就幾個中國電化學儲能應用的關(guān)鍵問題展開分析。

（1）項目投資屬性。

對于電源側(cè)儲能，屬于電源內(nèi)部資產(chǎn)，無法計入電網(wǎng)有效資產(chǎn)，電網(wǎng)主業(yè)（指從事受監(jiān)管的輸配電業(yè)務的單位）不能投資，第三方單位投資可通過市場化方式進行成本回收?？紤]新能源配套儲能與新能源的發(fā)電收益難以區(qū)分，聯(lián)合常規(guī)電源調(diào)峰的儲能參與調(diào)峰服務補償收益分攤?cè)狈嶋H運營案例參考，聯(lián)合常規(guī)電源調(diào)頻的儲能市場規(guī)模有限、收益將隨參與主體增多逐步下降，應詳細評估項目投資效益。

對于電網(wǎng)側(cè)儲能，現(xiàn)階段，《輸配電定價成本監(jiān)審辦法》（發(fā)改價格規(guī)〔2019〕897號）已明確指出電儲能設施不允許納入輸配電價核價范圍，電網(wǎng)主業(yè)無法投資。但對于電網(wǎng)側(cè)儲能中保障故障或異常運行下的系統(tǒng)安全場景，儲能應用頻次存在不確定性，且相關(guān)價值難以量化評估，對于保障輸配電功能場景，通過技術(shù)經(jīng)濟性比較，儲能在特定條件下可以實現(xiàn)電網(wǎng)設施替代效益，實現(xiàn)全社會用能成本降低，因此，隨著儲能技術(shù)經(jīng)濟性的不斷提升，未來“十四五”電網(wǎng)規(guī)劃中可考慮將上述兩種場景的儲能作為電網(wǎng)設施的一部分，通過系統(tǒng)論證后，與其他輸配電設施一起納入成本監(jiān)管，按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理的原則，由電網(wǎng)主業(yè)主導建設或租賃。對于調(diào)峰、調(diào)頻等可以通過參與市場方式獲利的電網(wǎng)側(cè)儲能，可由第三方單位投資，收益方式和水平由市場需求決定。

對于客戶側(cè)儲能，屬于客戶內(nèi)部資產(chǎn)，無法計入電網(wǎng)有效資產(chǎn)，電網(wǎng)主業(yè)不應參與投資建設，第三方單位可根據(jù)需要和市場空間自行建設，但要積極引導客戶側(cè)儲能參與電網(wǎng)需求側(cè)響應、電量平衡和負荷特性改善，優(yōu)先在電網(wǎng)調(diào)節(jié)有困難、改造升級成本較高的地區(qū)投資建設，發(fā)揮降低電網(wǎng)峰谷差、緩解局部電網(wǎng)供需緊張等作用。

（2）儲能與電網(wǎng)、抽蓄統(tǒng)籌規(guī)劃。

一是將儲能納入電網(wǎng)規(guī)劃。電化學儲能大規(guī)模應用，在提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和支撐能力的同時，增加了負荷預測和調(diào)控管理難度，加劇電網(wǎng)電力電子化程度，對電網(wǎng)安全運行提出挑戰(zhàn)。應統(tǒng)籌電網(wǎng)和儲能發(fā)展，合理確定儲能發(fā)展規(guī)模、設施布局、接入范圍和建設時序，納入電網(wǎng)規(guī)劃并滾動調(diào)整，引導儲能合理布局、有序發(fā)展。

二是電化學儲能發(fā)展應統(tǒng)籌抽蓄發(fā)展。抽水蓄能具有建設容量大、調(diào)節(jié)能力強、運行性能穩(wěn)定、使用壽命長等特點，但建設周期長達7~8年；電化學儲能具有選址布置靈活、建設周期短、響應速度快等特點，但安全性有待提升，兩者具有優(yōu)勢互補性，需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。抽水蓄能作為系統(tǒng)級的調(diào)節(jié)手段，需要保持一定發(fā)展規(guī)模，并根據(jù)電化學儲能技術(shù)發(fā)展和規(guī)模快速增長趨勢，做好動態(tài)調(diào)整和年度任務安排。

（3）電價和市場機制。

英國、美國電化學儲能在電網(wǎng)中應用的市場機制是在已建立電能市場、調(diào)頻輔助服務市場和容量市場的基礎上設計的。中國電力市場改革尚處于發(fā)展過渡期，各省電能現(xiàn)貨市場和調(diào)頻輔助服務市場正處于建設中，容量市場尚未開展建設。結(jié)合國外電化學儲能在電網(wǎng)中應用的市場機制經(jīng)驗以及中國實際情況，適應電網(wǎng)側(cè)儲能參與的中國市場機制設計應遵循幾個原則：一是首先明確儲能應用的市場準入條件和主體定位；二是市場機制設計要因地制宜、分步實施；三是儲能參與市場機制應遵循系統(tǒng)需求進行市場總體設計和資源統(tǒng)籌，并根據(jù)需要不斷調(diào)整。

（4）儲能接入和調(diào)度運行管理。

按照分級分類原則，根據(jù)電化學儲能的應用場景和技術(shù)特點，規(guī)范電化學儲能并網(wǎng)接入、調(diào)度運行等全過程管理。與電源建設一并考慮的電源側(cè)儲能和獨立的調(diào)峰調(diào)頻儲能，參照常規(guī)電源接入管理辦法執(zhí)行，納入相應調(diào)度機構(gòu)管理，服從電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)可觀、可測、可控。提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平的電網(wǎng)側(cè)儲能為獨立的并網(wǎng)運行系統(tǒng)（設備），參照電網(wǎng)設備建設管理辦法，直接納入相應調(diào)度機構(gòu)的調(diào)度管理范圍，并明確準入容量，相關(guān)運行狀態(tài)信息接入調(diào)度自動化系統(tǒng)，運行模式為跟蹤調(diào)度發(fā)電曲線或接受自動發(fā)電控制指令?？蛻魝?cè)儲能參照分布式電源管理辦法執(zhí)行，在電壓穿越能力、充放電響應及轉(zhuǎn)換時間等方面提出技術(shù)要求和準入門檻，加強儲能信息監(jiān)測和平臺建設，實現(xiàn)可觀、可測、必要時可控。

（5）電化學儲能安全問題。

電化學儲能安全問題直接影響未來在電力系統(tǒng)的大規(guī)模應用，同時爆炸事故還會引發(fā)社會影響，需要高度重視、科學防控。一方面，電化學儲能屬于本征不安全體系，目前缺乏有效消防手段。電化學儲能采用可燃有機物作為電解液，在高能的運行環(huán)境中易發(fā)生內(nèi)短路造成熱失控，存在自析氧反應自成燃燒體系，常規(guī)安全消防措施無法有效應對，具有發(fā)生燃燒、爆炸等安全風險，影響電網(wǎng)設備安全和人身安全。另一方面，需要論證儲能選址設計、建立安全防控體系、建立相關(guān)標準。儲能電站選址應充分考慮對周邊輸變電設施等的安全影響，設計應預留足夠的安全距離，科學制定防火措施和預案，防止連鎖故障發(fā)生。制定涵蓋電源、電網(wǎng)和客戶側(cè)全方位，以及規(guī)劃設計、建設運行、設備維護等全過程的儲能安全防控體系。當務之急要建立儲能電站接入安全標準，構(gòu)建儲能系統(tǒng)檢測平臺。

（6）儲能云共享平臺。

電化學儲能建設周期短、安裝靈活便捷，可以實現(xiàn)真正意義上的“共享”，以此能夠充分挖掘儲能的利用潛力，提高利用效率。一是設備的共享，包括設備的租賃使用等；二是資源的共享，發(fā)揮電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)以及電動汽車等諸多儲能資源的調(diào)節(jié)特性，提高電網(wǎng)安全性、可靠性、經(jīng)濟性；三是服務的共享，有助于實現(xiàn)賣電、能源管理、定制用電需求等服務。目前電網(wǎng)公司、儲能運營商、負荷集成商等相關(guān)企業(yè)已經(jīng)開展儲能云平臺建設，結(jié)合5G時代的到來，儲能云共享平臺將可以最大限度的發(fā)揮各儲能主體的利用價值，實現(xiàn)社會資源優(yōu)化配置。

原標題： 電化學儲能應用模式及關(guān)鍵問題