“風(fēng)光配儲(chǔ)肯定不是一個(gè)正確的路徑。”日前,華北電力大學(xué)教授、中國工程院院士、華北電力大學(xué)原校長劉吉臻,在2023全球能源轉(zhuǎn)型高層論壇上提出了這個(gè)犀利觀點(diǎn)。
劉吉臻認(rèn)為,將來能源轉(zhuǎn)型后,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),儲(chǔ)能在其中仍將發(fā)揮作用,但十分有限。應(yīng)通過數(shù)字化、信息化、智能化,形成多源互補(bǔ)、源網(wǎng)協(xié)同、供需互動(dòng)、靈活智能,動(dòng)態(tài)平衡運(yùn)作的新型電力系統(tǒng)。
一石激起千層浪。在源網(wǎng)荷儲(chǔ)之中,儲(chǔ)能的規(guī)模最小,占比最低。儲(chǔ)能到底應(yīng)該發(fā)揮多大作用,風(fēng)光配儲(chǔ)應(yīng)該如何發(fā)展,成為近期能源領(lǐng)域熱議的焦點(diǎn)。
對(duì)于劉吉臻的觀點(diǎn),儲(chǔ)能領(lǐng)域的企業(yè)人士和專家也談了自己的看法。面對(duì)利用率較低的風(fēng)光配儲(chǔ)現(xiàn)狀,有專家認(rèn)為,應(yīng)該在用戶側(cè)、電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè),通過數(shù)字化等方式,更好的發(fā)揮儲(chǔ)能的作用。
專家建議應(yīng)重新評(píng)估儲(chǔ)能地位
目前,在風(fēng)光配儲(chǔ)項(xiàng)目遍地開花的背后,存在儲(chǔ)能項(xiàng)目利用效率低、盈利模式單一等問題。
西部證券的報(bào)告指出,新能源站分散配儲(chǔ)存在項(xiàng)目利用率低、項(xiàng)目缺乏經(jīng)濟(jì)性、存在安全隱患以及難以參與現(xiàn)貨市場(chǎng)盈利等弊端。
中電聯(lián)之前發(fā)布報(bào)告顯示,新能源配儲(chǔ)在棄電期間至多一天一充一放運(yùn)行,個(gè)別項(xiàng)目存在僅部分儲(chǔ)能單元被調(diào)用、甚至基本不調(diào)用的情況,所調(diào)研電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目平均等效利用系數(shù)為 12.2%,而新能源配儲(chǔ)系數(shù)僅為6.1%, 低于火電廠配儲(chǔ)能15.3%、電網(wǎng)儲(chǔ)能14.8%以及用戶儲(chǔ)能28.3%。
分散的配置方式無法體現(xiàn)規(guī)模效益,普遍存在運(yùn)營成本高、效率低等問題,難以充分發(fā)揮儲(chǔ)能作用,項(xiàng)目缺乏經(jīng)濟(jì)性。
此外,在高成本壓力下,部分項(xiàng)目選擇了性能較差、投資成本較低的儲(chǔ)能產(chǎn)品,增加了安全隱患,非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)較多。還因?yàn)樾履茉磧?chǔ)能裝機(jī)容量小,分散布置的儲(chǔ)能參與現(xiàn)貨市場(chǎng)交易成本太高, 難以參與現(xiàn)貨市場(chǎng)盈利,盈利模式難以拓展。
劉吉臻對(duì)儲(chǔ)能在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型過程中的定位較為謹(jǐn)慎。他還認(rèn)為,即便多地支持用戶側(cè)儲(chǔ)能參與電力需求響應(yīng),但開展交易頻次有限,帶來的經(jīng)濟(jì)效益微小,無法成為儲(chǔ)能電站主要盈利渠道。從近期、長期、遠(yuǎn)期來看,明確儲(chǔ)能的定位尤為重要。
劉吉臻表示,首先,儲(chǔ)能要能夠促進(jìn)新能源的大規(guī)模開發(fā)和消納。沙戈荒新能源基地配備電化學(xué)儲(chǔ)能是必要的,但要弄清楚配比和使用方式。
第二,儲(chǔ)能要支撐電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電網(wǎng)的安全穩(wěn)定是天大的事情,寧夏的測(cè)試顯示,電廠里一個(gè)1.24兆瓦的飛輪儲(chǔ)能,可以解決火電機(jī)組調(diào)頻能力不足的問題,電廠由虧損轉(zhuǎn)向盈利,如今系統(tǒng)已投入運(yùn)行近2年。這個(gè)案例顯示了對(duì)癥下藥的重要性,一個(gè)小飛輪發(fā)揮大作用。
第三,新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用場(chǎng)景、儲(chǔ)能規(guī)模、儲(chǔ)能時(shí)長及應(yīng)用地區(qū)都要明確。同時(shí),要有效融合抽蓄、飛輪、儲(chǔ)熱、制氫、生物質(zhì)燃料等儲(chǔ)能大家族的各類技術(shù)。
最后,應(yīng)對(duì)新型儲(chǔ)能技術(shù)需要做示范工程。只有在工程示范的過程中,才可能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,而不是憑空論道。要始終堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研用一體化,把技術(shù)攻關(guān)的重大難題放在首位,以低成本、高安全和規(guī)?;癁楹诵倪M(jìn)行攻關(guān)。
劉吉臻說,真正解決問題的手段是什么?就是這個(gè)“源網(wǎng)荷”,我不大贊同講“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”,“儲(chǔ)”它本身,當(dāng)被充電的時(shí)候是“荷”,放電的時(shí)候你就是“源”,我認(rèn)為“源網(wǎng)荷”就夠了。應(yīng)讓儲(chǔ)能走在正確的道路上,發(fā)揮應(yīng)有的作用,就像下一盤象棋一樣,車、馬、炮都要調(diào)遣好、派上用場(chǎng),把這盤棋贏了,這才是我們所需要的。
降低風(fēng)光配儲(chǔ)成本,突破“能源不可能三角”
談到劉吉臻的觀點(diǎn),主做飛輪儲(chǔ)能的微控新能源董事長張慶源表示,雖然去年全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)達(dá)到4500萬千瓦,年增長率達(dá)80%,但是在總需求尤其是負(fù)荷不斷增加的情況下,儲(chǔ)能占比顯得非常小。所以現(xiàn)在很多專家提出,還是“源網(wǎng)荷”,因?yàn)?ldquo;儲(chǔ)”所占比例太小,不能跟傳統(tǒng)的“源網(wǎng)荷”并列。
張慶源認(rèn)為,傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)本身有很大的調(diào)節(jié)能力,但新型電力系統(tǒng)主要是可再生能源,具有間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性特點(diǎn),所以它在電力系統(tǒng)中帶來很多不穩(wěn)定因素。
由此,張慶源認(rèn)為,國家一直推動(dòng)新型儲(chǔ)能建設(shè),尤其是通過新型儲(chǔ)能來撬動(dòng)工業(yè)生產(chǎn),相信國家會(huì)出臺(tái)相應(yīng)的政策,繼續(xù)支持儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中起到作用。
對(duì)于劉吉臻的觀點(diǎn),海博思創(chuàng)技術(shù)總監(jiān)、總經(jīng)理助理呂喆認(rèn)說,現(xiàn)在都說新能源配儲(chǔ)沒有帶來真正的應(yīng)用價(jià)值,很多儲(chǔ)能設(shè)備在曬太陽沒有使用。但這肯定不是長期的情況。未來,儲(chǔ)能設(shè)施一定會(huì)越來越多的被利用。政策鼓勵(lì)行業(yè)發(fā)展,需要探索儲(chǔ)能的市場(chǎng)機(jī)制,通過智慧運(yùn)營、智慧運(yùn)維等手段提升儲(chǔ)能電站價(jià)值。特別是要通過大數(shù)據(jù)預(yù)警分析,持續(xù)助力儲(chǔ)能電站高效運(yùn)維。一個(gè)儲(chǔ)能電站要持續(xù)運(yùn)營十年、二十年,需要不斷對(duì)儲(chǔ)能電站持續(xù)投入很大的人力物力,通過大數(shù)據(jù)、智能化手段可以降低運(yùn)營成本。
儲(chǔ)能是國家以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的主要支柱。目前,抽水蓄能和新型儲(chǔ)能占比大概是7:3,新型儲(chǔ)能主要以鋰離子電池構(gòu)成。
今年上半年新型儲(chǔ)能項(xiàng)目數(shù)量達(dá)850個(gè),是去年同期的2倍多,呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢(shì)。到今年上半年新型儲(chǔ)能新增的投運(yùn)規(guī)模累計(jì)達(dá)到8GW/16.7GWh,新型儲(chǔ)能發(fā)展速度態(tài)勢(shì)非???,且保持長時(shí)間的持續(xù)性。
呂喆介紹說,得益于技術(shù)支撐和行業(yè)快速發(fā)展,可以看到我國儲(chǔ)能電站的規(guī)模越來越大,在新疆、西藏、內(nèi)蒙古、甘肅、山東以及湖南等風(fēng)光資源比較豐富的區(qū)域廣泛分布,部分區(qū)域也推出了支持政策。前幾年儲(chǔ)能電站基本都是以幾十兆瓦時(shí)、幾百兆瓦時(shí)為主,今年開始,達(dá)到四五百兆瓦時(shí),乃至1GWh的電站越來越多。
緯景儲(chǔ)能產(chǎn)學(xué)研高級(jí)專家謝濱歡,談到劉吉臻的觀點(diǎn)時(shí)說,源網(wǎng)荷儲(chǔ)當(dāng)中,儲(chǔ)”不會(huì)占特別高的比例,但儲(chǔ)能是非常重要的環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能在源網(wǎng)荷的每一端,如果能用得好,都可以提高新型電力系統(tǒng)的柔性和靈活性。電源側(cè)需要提高儲(chǔ)能的利用效率,用戶側(cè)可以把儲(chǔ)能作為超級(jí)充電寶,實(shí)現(xiàn)削峰填谷。
國際指導(dǎo)意見是風(fēng)光能源的所占比例超過15%之后,電力系統(tǒng)就要引入儲(chǔ)能。我國2023年上半年全社會(huì)用電量累計(jì)小時(shí)數(shù)中,風(fēng)光發(fā)電量的占比已經(jīng)達(dá)到16.93%,也就是我國到了已經(jīng)需要引入儲(chǔ)能的階段了。
但儲(chǔ)能也面臨很大的挑戰(zhàn),既要安全,又要經(jīng)濟(jì),出現(xiàn)了“能源不可能三角”,即希望能源既要供應(yīng)安全,又能夠綠色低碳,同時(shí)又能夠價(jià)格可及。
我國電力主要來源于煤電,煤電發(fā)電成本約為每度0.35-0.4元,價(jià)格可及。但煤炭是高碳能源,不可能滿足不可能三角里的綠色低碳環(huán)節(jié),所以要引入風(fēng)光,讓風(fēng)光變成發(fā)電的主力軍。目前風(fēng)和光的發(fā)電成本已經(jīng)非常低了,光伏度電成本特別低,已經(jīng)到了0.2元以下。但風(fēng)光配儲(chǔ)之后度電成本差不多1塊錢,是個(gè)特別高的價(jià)格,現(xiàn)在不太能夠承受滿足它的經(jīng)濟(jì)性。
我國的資源稟賦是“富煤貧油少氣”,石油天然氣進(jìn)口依賴度比較高,主要用煤炭發(fā)電。但煤炭是高碳能源,不能滿足不可能三角里的綠色低碳要求,所以要引入風(fēng)光發(fā)電,要讓風(fēng)光發(fā)電成為主力軍。
謝濱歡說,未來的目標(biāo)是在風(fēng)光資源配上儲(chǔ)能之后,價(jià)格降到跟現(xiàn)在煤炭發(fā)電的度電成本一致,甚至比煤炭的發(fā)電成本更低,就可以將“能源不可能三角”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。我國風(fēng)光資源非常豐富,且綠色低碳,滿足價(jià)格可及,突破“能源的不可能三角”是每個(gè)能源人所追求的目標(biāo)。
原標(biāo)題:華北電力大學(xué)原校長劉吉臻:應(yīng)重估儲(chǔ)能地位!風(fēng)光配儲(chǔ)利用率低,如何突破“能源不可能三角”?