5.政府制定了針對不同電力部門的
儲能要求和政策
這些政策包括:要求公用事業(yè)太陽能獨立發(fā)電廠裝備一定比例的電池來穩(wěn)定電力輸出。要求電網(wǎng)公司在輸電網(wǎng)上安裝電池來穩(wěn)定頻率,或從供應(yīng)商購買輔助服務(wù)。在配電方,配電網(wǎng)或者微電網(wǎng)也有獎勵政策鼓勵電池使用,而且他們也可以把電池業(yè)務(wù)外包給第三方。還有就是表后,消費者同時可以裝配他們自己的太陽能和電池,甚至家庭也可以把電池儲存的電能進(jìn)行銷售。最后還有電動汽車,像特斯拉,奔馳,BMW、尼桑等,他們正在宣傳電動車、太陽能和電池的組合,這種潛力是比較高的,這可能也是未來電池銷售的主流方向。
目前儲能電池還處于比較小的量級,2020年大規(guī)模的輔助服務(wù)市場預(yù)期盈利是比較高的,儲能應(yīng)用的量級是比較大的,而且可復(fù)制性比較高。分布式系統(tǒng)運營商也可以裝備電池,其收益也將是比較高的。
6、發(fā)電供應(yīng)商以及電網(wǎng)公司對儲能的需求
由于上網(wǎng)電價比較優(yōu)惠(2012年日本太陽能并網(wǎng)電價是42日分),出現(xiàn)了太陽能
光伏的過度供應(yīng),給電網(wǎng)穩(wěn)定帶來了壓力,因此,電網(wǎng)公司要求獨立太陽能發(fā)電商必須裝配一些電池系統(tǒng)來確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性。2015年政府法律規(guī)定電網(wǎng)公司可以無限制的停止接受太陽能
光伏發(fā)電,在三家城市電網(wǎng)每年可以停止360小時接受太陽能光伏發(fā)電;也就是說到2017年的時候,太陽能發(fā)電供應(yīng)商會有兩個選擇,或者減少太陽能光伏發(fā)電,或者建設(shè)電池儲能裝備,來吸納額外發(fā)電量。預(yù)計2017年配置儲能的光伏電站會增加很多。電網(wǎng)公司也在投資安裝一些大型儲能電站,來保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性。電網(wǎng)公司今后也可以不再自己投資電池設(shè)備,而是向供應(yīng)商購買輔助性服務(wù)。日本政府正在進(jìn)行設(shè)計,建立與英國類似的輔助服務(wù)市場體系。
7、配電網(wǎng)環(huán)節(jié)的
儲能發(fā)展
房地產(chǎn)開發(fā)商,想讓自己開發(fā)的住宅能夠有更多的附加值,就配備了儲電系統(tǒng),可以將輔助服務(wù)和電池電力銷售出去。在日本有一個虛擬電廠聯(lián)盟,試圖解決過度供給和需求之間矛盾。在電力過度供給時段,把過度供給的電量整合起來進(jìn)行存儲,在需要的時候進(jìn)行銷售。日本政府對虛擬電廠發(fā)展是非常鼓勵和支持的,2016年提供了39.5億日元資金支持虛擬電廠的發(fā)展。
8、終端用戶環(huán)節(jié)的
儲能發(fā)展
現(xiàn)在日本在進(jìn)行討論,辨別電池儲能設(shè)施應(yīng)該是公共服務(wù)還是基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。如果為公共設(shè)施的一部分,消費者能夠非常容易買到,而且價格比較低。但是當(dāng)作商品的話,可能價格就比較高。目前日本政府對一些智能家庭或者是有電池設(shè)施的家庭提供一些補貼。比如,政府對實施零能耗房屋改造的家庭提供一定的補貼,補貼來自中央政府和地方政府兩個渠道,到目前為止政府補貼能夠占到整個電池零售價格40-50%。在日本采取分時電價系統(tǒng),來實現(xiàn)供需平衡。在夜間電價是比較低的,在尖峰時刻電價是夜晚的三倍。裝備電池儲能后,在晚上電價比較低的時候給電池充電,然后在白天電價比較高的時候或者把所儲存的電能賣出去,或者自己使用。從理論上講是可以掙錢的。
四、英國的經(jīng)驗:利用儲能技術(shù)改變能源系統(tǒng)
英國倫敦帝國理工大學(xué)能源系統(tǒng)學(xué)教授GoranStrbac博士介紹了英國在儲能定價方面的探索,主要觀點如下:
1、基礎(chǔ)設(shè)施使用率逐步降低使英國電力系統(tǒng)在低碳電力并網(wǎng)方面面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
英國發(fā)電系統(tǒng)目前平均使用率是55%。英國的可再生能源目標(biāo)雄心勃勃,包括大規(guī)模太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的可再生能源發(fā)電量,將大量取代燃煤、燃?xì)獍l(fā)電量。但是從容量上來講,電力需求的高峰與太陽能大發(fā)時段可能不一致,風(fēng)電的容量效益也不高,這就需要保留一些傳統(tǒng)發(fā)電方式來應(yīng)對這種電力高需求時段的容量需求。
為了實現(xiàn)各個行業(yè),包括交通和供熱領(lǐng)域低碳化,根據(jù)測算,至2030年基礎(chǔ)設(shè)備的使用率會從現(xiàn)在的55%左右下降到低于25%。這意味著資產(chǎn)要增加一倍,可是提供的能量其實是一樣的,這導(dǎo)致發(fā)電成本的大量增加。研究表明,如果2025年之后風(fēng)電達(dá)到3000萬千瓦,將會有25%以上的“棄風(fēng)”率,就是四分之一以上的風(fēng)電可發(fā)電量沒有辦法被使用,這將是一個巨大的社會資源浪費,因為海上風(fēng)電投資是非常昂貴的。如何在低碳化的同時提高能源設(shè)施及生產(chǎn)能力的利用率、降低成本,是向低碳轉(zhuǎn)型時遇到的重大挑戰(zhàn)。
2、使用靈活的技術(shù)可以扭轉(zhuǎn)固定資產(chǎn)使用率下降的趨勢
按照常規(guī)發(fā)展模式,固定資產(chǎn)利用率會大幅下降,這是英國政府不愿看到的。使用靈活性技術(shù),包括需求側(cè)響應(yīng),儲能、靈活發(fā)電、智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,可以扭轉(zhuǎn)固定資產(chǎn)使用率下降的趨勢。現(xiàn)在安全供給是通過冗余資產(chǎn)實現(xiàn)的,代價是非常高的;取而代之,通過智能、智慧也能實現(xiàn)安全高效的供給。分析顯示,對英國來講,逆轉(zhuǎn)這樣的趨勢帶來的市場價值一年超過80億英鎊,商業(yè)價值巨大。
3、全系統(tǒng)模擬顯示,儲能技術(shù)可以減少可再生能源的系統(tǒng)整合成本,增加全社會價值
系統(tǒng)建模計算顯示,2015年英國只需要2吉瓦的儲能能力,可產(chǎn)生5億英鎊的社會價值,只是缺少商業(yè)模式而沒能落實;到2030年,英國為兌現(xiàn)脫碳的承諾需要15吉瓦儲能能力,它所創(chuàng)造的社會價值將是35億英鎊;而到2050年,英國可能需要25吉瓦儲能,對應(yīng)的社會價值將是150億英鎊。如果對于脫碳不感興趣的話,其實從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度來說,儲能根本沒有什么優(yōu)勢,簡單采用燃煤、燃?xì)獍l(fā)電就行了;如果脫碳并兌現(xiàn)承諾,儲能將是一個核心技術(shù)。
4、儲能作為高效的靈活性技術(shù),可以提供全方位服務(wù),關(guān)鍵是價格如何體現(xiàn)能源買賣套利之外的服務(wù)
儲能能夠提供多種服務(wù)。一就是套利。第二個就是平衡服務(wù),因為可再生能源不穩(wěn)定,有了儲能就可以實現(xiàn)平衡。第三個就是調(diào)頻服務(wù),在英國這方面需求也是不斷增長的。儲能也能滿足峰值需求,還有對網(wǎng)絡(luò)的支持。另外還有兩個方面,還沒有得到非常充分的強調(diào),但是在英國有很多討論,圍繞低碳發(fā)電組合和儲能技術(shù)替代電網(wǎng)擴容,就是儲能實際上更多的是為了幫助實現(xiàn)碳減排的目標(biāo)。
1)儲能能夠提供更多的選擇。在英國,主要考慮的就是可再生能源的不穩(wěn)定性,及其對市場平衡的影響,套利加平衡,就會比僅套利的價值大很多。
2)調(diào)頻。英國是一個島國,有時風(fēng)力、太陽能發(fā)電量比較大,但是此時系統(tǒng)并不需要這么多發(fā)電量,如果我們不能按秒的時間來實現(xiàn)電網(wǎng)平衡的話,就是非常大的一個問題。未來這個問題可能比現(xiàn)在更復(fù)雜,儲能所能夠帶來的價值到未來可能會增加至少10倍。當(dāng)然,這需要有一個市場設(shè)計,需要有一個實時體現(xiàn)供求關(guān)系變化的電價定價體系,能夠反映出儲能在調(diào)頻方面的價值。
3)儲能技術(shù)替代電網(wǎng)擴容,參與電網(wǎng)規(guī)劃。如果在規(guī)劃設(shè)計電網(wǎng)的時候,能夠考慮到儲能作用的話,可能未來電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案就不一樣了。要把儲能和電網(wǎng)本身作用放在一個平等的、平衡的角度上考慮,就是在設(shè)計未來電網(wǎng)的時候,不能只考慮到傳統(tǒng)上我們認(rèn)為電網(wǎng)是什么樣的作用,而是要考慮到把儲能放進(jìn)去,電網(wǎng)能夠發(fā)揮什么樣的作用。通過不同方案的比較,考慮儲能在電網(wǎng)中發(fā)揮的作用,研究儲能對電網(wǎng)整體規(guī)劃的影響。
4)儲能在碳減排方面的作用。目前儲能在該方面的作用還沒有得到充分認(rèn)識。英國的減排目標(biāo),是從目前每度電排放350-400克,到2050年的時候?qū)⒚堪l(fā)一度電二氧化碳排放降低到25克左右。如何實現(xiàn)這個目標(biāo)?要有一些低碳發(fā)電設(shè)施,比如核能、風(fēng)電、光伏、二氧化碳捕捉等技術(shù)。如果用了儲能的話,實現(xiàn)同樣的減排目標(biāo),就不需要建那么多光伏和風(fēng)電發(fā)電廠。一項研究發(fā)現(xiàn),如果有了儲能技術(shù),就可以少建10吉瓦核能發(fā)電能力,或少建15吉瓦海上風(fēng)電發(fā)電能力,這是儲能所帶來價值的體現(xiàn)。儲能會幫助實現(xiàn)減排的目標(biāo),與此同時卻不需要建立那么多新的發(fā)電設(shè)施。在企業(yè)和投資人進(jìn)行投資過程中,要意識到儲能的減排價值,這樣才能規(guī)劃設(shè)計合理的投資方案。實現(xiàn)英國低碳發(fā)展目標(biāo),還是持續(xù)的需要有核能的,沒有核能的話是無法實現(xiàn)減排目標(biāo)的,但同時必須加大風(fēng)電和太陽能發(fā)電的開發(fā)。但是這些可再生能源的波動比較大,就需要儲能技術(shù)實現(xiàn)靈活性調(diào)節(jié)。
5、儲能可以幫助應(yīng)對未來發(fā)展的不確定性
關(guān)于未來能源市場,唯一確定性就是有大量不確定性。比如說在英國,大家對離岸風(fēng)力很感興趣,但是不是100%的確定到底這個風(fēng)力是多少,到底在什么地方?怎么去做這件事情?這些不確定性的情況,涉及到投資的方方面面,包括配電、輸電網(wǎng)絡(luò),還有可能的棄風(fēng)等。如果這些不確定性不能具體化分析,那么儲能技術(shù)就變成了一個解決方案。雖然說儲能是一個很貴的解決方案,但是儲能可以幫助應(yīng)對不確定性。這是一個非常重要的問題,因為這是有價值的。不過現(xiàn)在監(jiān)管框架并沒有認(rèn)識到像儲能這樣智能技術(shù)的價值。比如說如果只看一下投資,從上世紀(jì)的角度來看,就不會選擇儲能;假如從未來看有很多不確定需要應(yīng)對的情況下就要用到儲能。
6、影響儲能投資決策的因素
儲能有價差套利,平衡市場、光伏平衡、網(wǎng)絡(luò)支持、調(diào)頻、容量等多方面的價值,但總體來講儲能的價值要取決于到底有沒有相應(yīng)的市場。假如說市場非常完善,儲能就可以部署,而且部署的非常好,通過各種各樣的收入方式,收入能夠最大化。僅考慮價差套利和所有價值都得到收益兩種情況對比,收益的差別將超過十倍。如果說市場好,整個儲能帶來的價值都可以獲得,儲能就能很好地發(fā)展。但是如果市場缺失,其中一些價值就無法獲得收益;比如像在英國的小公司,可能某些容量市場上面的價值,就沒有辦法得到,所有價值當(dāng)中只有一小部分能夠轉(zhuǎn)化為收益,儲能的投資效益將成為一個問題。
從英國電力市場的演進(jìn)來看,目前所有的設(shè)計主要是看能量市場,目前是能量市場主宰的。到2030年,主要通過太陽能、風(fēng)能、核能等低碳方式發(fā)電,邊際成本接近于零,總體電量市場就會大幅減少。容量市場、系統(tǒng)服務(wù)市場等就會增加很多。一定要設(shè)計出適應(yīng)未來低碳發(fā)展情景的電力市場結(jié)構(gòu),通過政策監(jiān)管、市場設(shè)計等,推動儲能的發(fā)展。
北京國際能源專家俱樂部總裁陳新華博士對討論作了總結(jié)。他指出:
從四個國別報告看,全球儲能市場正在蓄勢待發(fā),將出現(xiàn)井噴式發(fā)展:
1)美國是州立層面的立法要求和儲能在電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)所體現(xiàn)的價值驅(qū)動著儲能市場的發(fā)展。
2)德國是能源轉(zhuǎn)型2.0的要求和儲能在調(diào)頻市場、居民用戶的平價上網(wǎng)還有政府的補貼在驅(qū)動。
3)日本的驅(qū)動力則是政府規(guī)定儲能可以參與所有電力環(huán)節(jié)的競爭并且在2017年可以全面參與輔助市場建設(shè),還有居民光伏的平價上網(wǎng),以及政府對各個電力環(huán)節(jié)配置儲能裝備的要求和鼓勵。
4)英國則是為了達(dá)到2030和2050的脫碳目標(biāo),儲能可以提髙可再生能源的并網(wǎng)率,提高電力系統(tǒng)的靈活性,通過避免損失來創(chuàng)造巨大的社會價值。目前英國市場和其他市場也一樣,儲能主要是在能量市場,容量市場、調(diào)頻市場和服務(wù)市場容量非常小。但到2030年,容量市場、調(diào)頻市場和服務(wù)市場規(guī)模就要比目前大十幾倍,儲能市場前景廣闊。
政府與監(jiān)管層面的當(dāng)務(wù)之急就是如何通過電力市場的設(shè)計來推動
儲能發(fā)展,實現(xiàn)儲能價值。美國是通過州立層面的電力市場立法,讓儲能全面參與電力行業(yè)的各個環(huán)節(jié),讓電力行業(yè)的各利益相關(guān)方在設(shè)計方案中也把儲能技術(shù)考慮在內(nèi)。德國是通過聯(lián)邦層面進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型2.0計劃和對調(diào)頻市場的公開招標(biāo),還有對居民用戶儲能裝備的補貼來推動。日本則是通過電力體制改革,運行儲能全面參與電力行業(yè)的各個服務(wù)環(huán)節(jié),并且通過鼓勵“負(fù)瓦特”和“虛擬電廠”等創(chuàng)新措施來推動。英國政府則是通過市場機制的設(shè)計,讓儲能在電力系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型中發(fā)揮作用,從而體現(xiàn)其社會價值。這些經(jīng)驗對于正在進(jìn)行的中國電力體制改革很有借鑒作用。
這些國外經(jīng)驗表明,儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最關(guān)鍵的要素是政府監(jiān)管部門和電力行業(yè)充分認(rèn)可儲能技術(shù)作為電力行業(yè)各個環(huán)節(jié)項目規(guī)劃的一個技術(shù)選項,并在項目設(shè)計過程中給予充分考慮。
儲能發(fā)展初期需要政府的激勵政策,但最后還是需要依靠體現(xiàn)自身的價值得到發(fā)展。
中國
儲能發(fā)展需要好的市場機制。可再生能源的快速發(fā)展,加上分布式能源系統(tǒng)及微電網(wǎng)的快速推進(jìn)、能源價格機制改革、電力市場化改革及省級電力交易中心的設(shè)立等,也給儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了機會。中國政府價格部門可參考國際經(jīng)驗,改變儲能定價目前主要靠能源買賣套利的模式,使得儲能其他方面的價值也能夠充分發(fā)揮出來,實現(xiàn)相應(yīng)收益。
原標(biāo)題:發(fā)達(dá)國家是如何給儲能服務(wù)定價的?