共享储能,乘风而起
2022-08-26本刊综合
近年来,我国的新能源发展取得了令人瞩目的成就。同时,随着构建以新能源为主体的新型电力系统目标的提出,储能作为调节新能源波动性并实现并网稳定的关键因素,是可再生能源大规模发展的关键。在电源侧,储能可以平滑输出不稳定电力,实现削峰填谷;在电网侧,储能提高消纳能力,促进供需平衡,显著提升电网性能及稳定性;在用户侧,储能可以丰富终端用户的身份,转变使用者成为供应者。
为此,我国多次提出要大力发展以电化学储能为主的新型储能产业。然而,随着新能源并网量增加,各地对储能设备的需求随之增加,储能发展不仅呈现出供不应求的态势,同时也带来了成本上升、运营管理困难、商业模式不成熟等问题。在此背景下,以共享储能容量、提高区域内储能系统利用水平为主要目的“一站多用”的共享储能模式迎来了发展机遇。
构建共享储能新业态
共享经济是互联网发展的产物,通过将资源的所有权及使用权分离,一方面使资源所有者更多地取得收益,另一方面又使需求方以较低的价格使用了资源。其因社会性在众多领域得到广泛应用,正悄然融入并改变人们原有的生活方式。
新型电力系统的分布性、互动性与共享经济的理念高度契合。新能源具有随机性、间歇性、波动性等不确定特点,叠加互补效应会随新能源的增多更加明显,造成资源浪费,且源、网、荷各侧针对储能的需求有较大差异,共享方式的引入可大幅降低“弃风弃光”,提高资源利用效率。
在一定的区域范围内,以电网为纽带,将独立分散的电网侧、电源侧、用户侧储能电站资源进行全网的优化配置,交由电网进行统一协调,推动源、网、荷各端储能能力全面释放,从而使储能系统的使用效率最大化,提高储能资源利用率,即为共享储能。
共享储能为储能行业成本困局带来了新思路。“企业若改用租赁的方式,可以降低储能电站单位投资成本。且这部分支出不计算在投资成本内,而是纳入运维成本,从财务角度,不影响企业内部收益率。”相关从业人士表示,“白天有光,晚上风大,资源本身就具有互补性,共享模式可切实提高储能资产利用率。”
2018年,共享储能这一概念率先在青海被提出。作为新能源大省,青海具备这一新业态孕育和成长的政策与资源优势,国网青海电力依托电网行业优势,以共享储能为抓手,着力开展相关应用研究,打造储能辅助服务市场,寻求共享储能在技术应用和服务模式两方面的创新突破。2018年8月,青海电力辅助服务市场建设正式启动。9月,《青海电力调峰辅助服务市场运营规则》制订完成,以市场化模式全力支持共享储能有序发展。
2019年4月,由青海国网投建的鲁能海西州多能互补集成优化国家示范工程储能电站进行了共享储能交易试运营,市场化模式打破了单个电站独享模式,为共享储能提供了解决方案。由此,拉开了我国共享储能应用的序幕。
两个月后,国家能源局西北监管局发布《青海电力辅助服务市场运营规则(试行)》,并向国家能源局报备,为共享储能市场化交易提供遵循。至此,国网青海电力着力打造的共享储能系统具备了市场化交易条件。
2021年2月份,国网青海电力正式将共享储能电站由此前实施的“固定晚高峰”充放电模式调整为“按断面负载率”充放电模式。调整前,共享储能电站通常只在午间光伏大发时段充电,在18时用电高峰开始放电,每日最多实现一次满充满放。应用新充放电模式后,结合海西、宁月塔青新能源送出通道负载状况,储能电站在通道满载时开始充电,负载率小于等于80%时开始放电,充放电模式由此前的每日“一充一放”转变为“多充多放”“浅充浅放”,大幅提升了储能电站的利用率。
自2019年6月青海省内调峰服务市场启动至2021年11月底,通过共享储能,新能源累计增发电量8990万千瓦时;共享储能电站累计充电/放电量8658/7047万千瓦时,充放电效率达81.4%;储能企业获得补偿费用合计5004万元。青海省试点成功提高了共享储能商业模式的可复制推广性。
共享储能走向全国仍需探索
在青海的大力探索下,国家层面对共享储能的发展也打开了新局面。2021年以来,国家“十四五”纲要规划、《关于加快推动新型储能发展的指导意见》等国家政策均有明确鼓励探索建设共享储能。2021年7月29日,国家发改委、国家能源局又联合印发了《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》,对新能源企业购买调峰储能能力、自建或合建调峰资源等内容作出了明确的制度安排,并允许调峰资源进行市场化交易。
国家政策的出台为各省份发展共享储能吃下了一颗“定心丸”,自2021年来,多地陆续出台了鼓励共享储能发展的指导意见,鼓励投资建设共享(独立)储能电站,研究建立电网替代性储能设施的成本疏导机制,采用政策倾斜的方式激励配套建设或共享模式落实新型储能的新能源发电项目,共享储能概念得到进一步推广和外延。
2021年,山东省率先出台扶持政策。2021年4月8日,山东省发展和改革委员会、山东省能源局、国家能源局山东监管办公室正式下发的《关于开展储能示范应用的实施意见》明确提出,新增集中式风电、光伏发电项目,原则上按照不低于10%比例配建或租赁储能设施,连续充电时间不低于2小时;支持各类市场主体投资建设运营共享储能设施,鼓励风电、光伏发电项目优先租赁共享储能设施。
2021年10月,湖南省发改委印发《关于加快推动湖南省电化学储能发展的实施意见》,提出积极推动电网侧储能合理化布局,以建设大规模集中式共享储能为主,统筹项目选点,优先在新能源资源富集的地区建设一批电网侧独立储能项目。
随后,内蒙古在印发的《关于加快推动新型储能发展的实施意见》中明确:鼓励发电企业、电网企业和电力用户租赁、购买储能电站服务,发挥储能“一站多用”的共享作用。独立共享式新型储能电站应集中建设,电站功率原则上不低于5万千瓦,时长不低于4小时。独立共享储能作为单一主体参与电力市场交易。
2021年是共享储能政策的元年,通过共享储能模式建设的储能项目越来越多。公开信息显示,内蒙古、湖北、山西、宁夏、甘肃、河北、山东、陕西、河南等省份均有共享储能备案项目,据不完全统计,2021年共有84个共享储能项目通过备案或公示,项目总规模超12吉瓦/24吉瓦时。同时,共享储能单个项目的规模越来越大,功率要求越来越高,目前已有7个项目规模达到1吉瓦时。
政策风口带动共享储能迎来备案和建设潮,然而,很多业内人士表示,备案的共享储能项目,未必一定能建成。“进入2022年之后,整个储能系统集成的价格已经由2020年年初的不到1500元/千瓦时,涨到了1800元/千瓦时以上。产业链涨价给共享储能项目建设带来压力,企业虽然备案了不少共享储能项目,但鉴于上游产品价格高企,不少项目处于做完前期可行性研究报告就停滞的状态。”业内人士透露,“另外,每个省的市场策略、收益计费方式不一样,需要因地制宜设计不同方案,商业模式不能快速复制,无形中提升了共享储能项目的建设成本。”
除建设成本高企之外,共享储能还面临着商业模式单一、无法满足共享储能电站实现经济收益的现实困境。中国能建广东省电力设计研究院储能技术中心主任楚攀表示,目前共享储能商业运营模式还处于一个探索阶段,大多数共享储能项目收益依赖容量租赁和调峰辅助服务的补偿,其盈利模式单一,收益有限。此外,现有储能交易方式存在信息不透明、结算方式复杂等问题,难以满足未来共享储能多主体同时交易的需求。
随着越来越多市场的参与,共享储能要想在全国范围内实现推广必须要探索出一条长远发展的道路,构建多元化、多渠道、多产品的融资体系,积极融入到地方经济社会发展。
共享储能发展驶上数字化快车道
目前,共享储能在全国范围内的推进还面临着大大小小的问题,但其仍然是未来储能发展的一个大方向。随着对共享储能的不断探索,储能“上网”或将成为共享储能发展的一个新业态。2020年,国网青海省电力公司就应用区块链技术,试点开发多领域、多维度的“区块链+”应用系统。海西多能互补示范工程是国网青海电力共享储能建设重点项目,依托国内最大能源区块链公共服务平台——‘国网链’,实现区块链技术在共享储能业务场景的数字化赋能,并开辟了我国首个区块链共享储能市场。
在不断优化共享储能模式的过程中,国网青海电力积极探索“区块链+”在绿电溯源、光伏扶贫、智慧财务、调度控制等领域的应用,不仅为企业对内提质增效、对外融通发展提供了重要技术手段,也创造了良好的网络安全信任环境。“以能源交易为例,传统电力交易主要采用双边交易或多边交易模式,效率较低,能源流、资金流清分程序复杂。而基于区块链的电力交易不仅能提高交易效率,也进一步提升了电力交易的智能化水平和公信力。”国网青海电力互联网部主任周群星说。
目前,国网青海电力在不同领域试点应用区块链技术已初见成效。为了加快区块链与能源互联网深度融合,国网青海电力将进一步深化区块链在降成本、提效率等方面的应用,构建诚信产业环境,推动能源产业链实现技术变革、组织变革和效率变革。
在青海以外的其他地区,大数据、云计算、人工智能、区块链等数字技术正在给储能市场带来新业态、新模式。
2022年6月,浙江省发展改革委、能源局公布浙江省“十四五”第一批新型储能示范项目名单,其中,桐乡市荣翔染整“数智共享”独立储能项目作为浙江省规模最大的用户侧铅碳储能、浙江省首个用户侧集中式电化学储能项目成功入选。
桐乡电力储能项目负责人周青睐表示,“我们还致力于打造数智化储能样板。”据了解,根据前期投运的用户侧储能项目,桐乡市创新推出了“储能e助手”小程序,让投运的储能项目实现“掌上监控+线上巡视”双智能运维常态化,对储能电站运营情况、站点负荷、充放电量、收益情况等进行实时远程监控,并提前发出预判,定期为用户提供巡检、电池组检测、保养、抢修等专业运维指导参考。
当前,国家电力投资集团、华能集团、大唐集团等都在进行数字化储能电站试点。“总体来说,基于区块链等数字技术的共享储能智慧解决方案,在激活储能主体参与市场积极性,营造市场明朗、监管到位的储能新兴市场,构建储能共享新业态等方面价值显著。”业内从业人士表示,一方面,区块链多节点共享等技术原理,实现分布式新能源、储能电站等多元储能主体间信息的动态共享,让更多辅助侧储能主体进入储能共享生态成为可能。另一方面,区块链从技术层面解决了多边交易矛盾冲突、清分结算规则复杂等行业痛点,通过智能合约、链端签约不仅优化了交易流程,降低了交易成本,同时强化了市场监管可及性,为明朗有序的市场环境提供了保障。
储能行业的春天正在到来,共享储能要成为成熟的商业模式,首先需要解决市场主体的协调、数据的公信度、运行效率等关键问题。区块链技术的去中心化、透明共享、安全可靠等技术特点为共享储能的难题给出了解决方案。数字化转型带来共享储能发展的新机遇,正成为业内聚焦的方向,“共享+数字化”极有可能成为储能产业未来发展的重要模式。