电化学储能：走过达尔文海

 

 

调频

　　功率型的典型应用主要是调频辅助服务，通过调节里程计算收入。目前独立的功率型储能电站尚未出现，主要是依托火储联合调频的方式，在火电厂内部安装储能设施与火电机组联合参与调频，是我国当前政策环境下独特的应用形式。储能与火电机组捆绑参与调频服务，可实现快速响应调度指令，对于提高电网调节速率、响应时间等有一定促进作用。一般功率配置是火电机组额定功率的3%，额定功率下储能时长配置在半小时。

　　储能投资方与电厂采用补偿收益分成的模式，分成比例不定，既有在合同期执行同一分成比例，也有投资成本收回后采用前后两个阶段分成倒挂的模式。在投资回收之前，项目大多采用投资者70%～80%、电厂20%～30%的收益机制。早期介入联合调频市场的储能项目，由于储能调节速度快效果好，Kp值能得到大幅提升，而且单次调频价格高15元/兆瓦，收益明显。一个9兆瓦/4.5兆瓦时的项目每日收益可达7万左右，年收益预估2000万，当时3000-4000万的造价，2年就和收回成本。但市场真正运行不久调频单价就一再下调，下降到普遍的5元/兆瓦。

　　由于此种模式的费用由所有发电企业按照实际上网电费分摊，属于发电企业之间零和博弈。该区域内火电企业如果都加装储能提高响应，则收益性将大大降低。而且从美国PJM区域市场和英国市场的经验来看，尽管调频服务的商业化程度较高，初期市场收益良好，但市场空间其实相对较小，有最优的容量上限，发展到一定程度会饱和，调频价格会持续下降。

　　山西、广东等地经过一至两年的试行，在这个容量有限的市场中，“僧多粥少”的竞争格局加剧，而且因为要求在较短时间内进行快速的充放电，采用电化学储能时需要有较大的充放电倍率，会减少电池的寿命，从而影响其长期经济性，这一市场正在从蓝海逐渐转向红海。当初2~4年收回投资的情况已渐行渐远，投资风险逐步加大，这一场景的差异化战略需要动态调整。

 

无功支持

　　无功支持是指在输配线路上通过注入或吸收无功功率来调节输电电压。电池在动态逆变器、通信和控制设备的辅助下，通过频繁调整其输出的无功功率大小来对输配电线路的电压进行调节，也属于功率型电化学储能运用，因属于电网侧场景，在不能进入输配电成本规定出台后，是否实施该项差异化应用，需结合供电电压质量的考核要求，与其他无功支持手段进行边际成本比较。

 

聚焦战略以期未来

 

　　一般而言，成本领先和差异化战略适用于全产业，而聚焦战略则围绕特定目标。利用电化学储能平滑电压、频率波动，解决特定用户的电能质量问题就是典型的聚焦战略。例如芯片加工这样的高附加值制造商，由于产品精度要求极高，在生产过程中对生产设备电压、电流变化或者频率偏差等问题非常敏感，即便已采取从不同降压变压器接线等方式保障供电安全，但由于电力系统负载非线性，仍担心电压升高、骤降、闪变等问题影响产品质量，此时可发挥电化学储能毫秒级响应优势，定向加装电化学储能设备，既使这样的用户通过保障用电质量稳定产品质量和收入，又使电化学储能优势得到应用。

 

产业价值链战略

　　在政策指引下开展市场化创新，营造产业生态，发挥价值链集聚效应也是电化学储能的产业发展战略。青海和新疆发电侧鼓励政策的出台是对储能价值的认可，是储能在可再生能源领域应用的有益探索，为后续政策的完善提供了良好的借鉴。要想全面实现新能源的良性输送和消纳，还需要结合实际需求，建立良好的协同机制，实现储能与电网、新能源场站的协同发展的多重价值，如平滑出力、负荷跟踪、提升可调节性等，争取共赢。

　　目前全国1-9月份弃风弃光总量160.8亿千瓦时，在输送和消纳能力没有大的改善情况下，可配置储能5万兆瓦时以上,与现有规模相比还有很大的发展空间。除此以外，在用户侧，电化学储能在传统需求管理、微电网、综合能源服务等方面的价值，通过单个储能设施来实现存在困难。在“互联网+”的大背景下，储能破解了能源生产和消费的不同步性，使能源在时间和空间上具有可平移性，是能源互联网的核心部件，利用区块链技术，充分挖掘数据资源价值，再结合可再生能源消纳保障机制、需求侧管理，可考虑积极探索光储充合作、能源托管、融资租赁等新型商业模式，进一步细分市场，通过功能互补和精准定制，形成协调收益。

　　储能是未来电力市场中不可或缺的重要一环，将在多种场景中发挥重要作用，目前看来，影响储能市场发展的关键，仍然是储能项目本身缺乏经济竞争力。从经济性看，储能行业的发展需要国家补贴，但从补贴的逻辑来看，新能源汽车的补贴、风、光等新能源项目的补贴都已急剧下滑，再对储能补贴很难实现。储能项目的经济性要依赖储能技术的发展，设备成本的进一步降低，以及建立合理的定价机制量化储能应用所实现的价值，还原储能在市场中真正的商品属性。这需要针对各类储能应用场景因地制宜地设计合理可行的市场规则，借助互联网技术、区块链技术及其他新兴网络技术，并充分深入研究不断推陈出新的激励与约束政策，探索新模式、新业务、新方案，为促进储能的良性发展提供支撑。

　　总之，电化学储能正处在产业转折点，唯有把握好战机，选择正确战略，方可走过产业大发展的达尔文之海。