“構(gòu)建高比例新能源電力系統(tǒng)，儲(chǔ)能必不可少。”近日，在第十一屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)上，多位專(zhuān)家一致認(rèn)為，作為支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，在光伏、風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代到來(lái)，新能源速增態(tài)勢(shì)下，儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展已勢(shì)不可擋。
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉彥龍?jiān)龜?shù)據(jù)指出，截至2020年底，我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)功率為36.04GW，位居全球第一;儲(chǔ)能項(xiàng)目個(gè)數(shù)已達(dá)516個(gè)，其中，2020年較2019年同比增長(zhǎng)24.3%。
但記者從大會(huì)同期發(fā)布的《2021儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》(下稱《報(bào)告》)中發(fā)現(xiàn)，盡管全國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模增勢(shì)明顯，但電化學(xué)儲(chǔ)能區(qū)域不平衡態(tài)勢(shì)亦日漸凸顯。不同城市之間，新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模相差甚遠(yuǎn)，如2020年，廣東省新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)407.4MW,而內(nèi)蒙古僅為59.0MW。在2020年全國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)1569.7MW背景下，僅廣東、青海、江蘇三省新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)就達(dá)846.6MW，占全國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)的54%。
差距如此之大，原因何在?為此，記者進(jìn)行了一系列調(diào)研。
區(qū)域不均衡現(xiàn)象突凸顯
根據(jù)《報(bào)告》，2020年，我國(guó)新增儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模為3069.7MW，其中，新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)1569.7MW，占比達(dá)51.1%，是我國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模增長(zhǎng)的“主力軍”。
分地區(qū)看，《報(bào)告》指出，我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模Top10省區(qū)依次為廣東、江蘇、青海、安徽、甘肅、西藏、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、新疆。
其中，位居首位的廣東，為645.9MW，而位居末位的新疆，電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模僅為116.4MW，前者規(guī)模為后者的近5倍;排名第九位的遼寧省裝機(jī)也只有117.4MW;排名第三位的青海省則是排名第四位安徽省的4倍;從排名前三位的廣東、江蘇、青海來(lái)看，三省電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量已占全國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量的半壁江山，占比超63%。各地電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展差距明顯。
從2020年我國(guó)各地新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模來(lái)看，電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展不均衡現(xiàn)象亦日益突出。
根據(jù)《報(bào)告》，2020年，新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)最多的省份為廣東，年新增407.4MW，而位居二位的青海省，年新增則為234.9MW，這就意味著2020年廣東省新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量為青海省的近2倍。
相較之下，位居第八、九、十位的山東、新疆、內(nèi)蒙古，2020年新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量則略顯遜色，僅為68.5MW、61.5MW和59.0MW。換言之，位居首位的廣東省，2020年新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)為位居末位內(nèi)蒙古的近7倍。
“不同地區(qū)儲(chǔ)能起步時(shí)間、政策力度，技術(shù)與應(yīng)用示范情況千差萬(wàn)別，反映在電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)建設(shè)上也是迥然不同。”中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉勇指出。
“以廣東為例，其電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)與調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制較為完善。《廣東調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)交易規(guī)則(試行)》與南方電網(wǎng)區(qū)域?qū)崟r(shí)跨省調(diào)頻輔助服務(wù)交易的率先施行均積極推動(dòng)了該省電化學(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展。”劉勇說(shuō)。
而在遼寧與新疆等地，電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展期集中在2019—2020年，相關(guān)的儲(chǔ)能電站示范項(xiàng)目建設(shè)還未大規(guī)模開(kāi)展，電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展較廣東、江蘇等地存在差距在所難免。
電源結(jié)構(gòu)是內(nèi)因
在中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司儲(chǔ)能技術(shù)中心主任楚攀看來(lái)，各省獨(dú)特的電源結(jié)構(gòu)決定了各地電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展的速度和潛力。
以廣東省為例，2020年，廣東省火力發(fā)電占比為35%，來(lái)自云南、貴州的水電成為廣東省第二大電源;第三、第四大電源分別為燃?xì)獍l(fā)電和核電。“水電(尤其是抽水蓄能)的調(diào)節(jié)能力最好，其次是氣電和火電，但廣東省峰谷負(fù)荷差大，隨著陽(yáng)江核電、臺(tái)山核電和一批熱電聯(lián)產(chǎn)氣電機(jī)組的投產(chǎn)，廣東調(diào)峰形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻，省內(nèi)優(yōu)質(zhì)的靈活性電源(抽水蓄能和氣電)主要用于調(diào)峰，難以兼顧調(diào)頻。為保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，提高系統(tǒng)調(diào)頻能力，廣東省對(duì)多個(gè)火電廠進(jìn)行了電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)改造，電化學(xué)儲(chǔ)能在廣東得到了快速發(fā)展。”楚攀說(shuō)。
與廣東省情況不同，山東省電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模僅占全國(guó)的2.5%，與全國(guó)第一的光伏裝機(jī)容量和全國(guó)第五的風(fēng)電裝機(jī)容量相比，電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展明顯滯后。
“當(dāng)前，山東省煤電機(jī)組裝機(jī)占比73%，新能源裝機(jī)占比22%，核電裝機(jī)占比2%，水電裝機(jī)占比不足1%。”山東電力工程咨詢?cè)河邢薰局腔勰茉词聵I(yè)部設(shè)計(jì)總工程師裴善鵬說(shuō)，較廣東省而言，山東火電裝機(jī)占比大，電力系統(tǒng)調(diào)頻能力強(qiáng)，因此，對(duì)于調(diào)頻儲(chǔ)能的需求不高。
但山東缺乏水電與氣電，調(diào)峰壓力較大，近幾年，伴隨新能源裝機(jī)大規(guī)模發(fā)展，加之外電入魯為山東省電網(wǎng)帶來(lái)的壓力，使得山東省電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力逐年加大。且“碳達(dá)峰、碳中和”背景下，未來(lái)，山東省煤電裝機(jī)比重將持續(xù)削減，電源結(jié)構(gòu)將面臨大幅調(diào)整。
“為更好適應(yīng)電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，增強(qiáng)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，近幾年，山東省電化學(xué)儲(chǔ)能需求正快速增加，相關(guān)能源主管部門(mén)正積極研究出臺(tái)儲(chǔ)能發(fā)展政策，設(shè)計(jì)了具有山東特色的第三方共享儲(chǔ)能電站機(jī)制，通過(guò)電網(wǎng)集中統(tǒng)一調(diào)度，為電力系統(tǒng)提供調(diào)峰服務(wù)，在頂層設(shè)計(jì)支持下，未來(lái)幾年，電化學(xué)儲(chǔ)能將在山東省呈快速發(fā)展趨勢(shì)。”裴善鵬說(shuō)。
專(zhuān)家建議各地加強(qiáng)完善
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃制度體系
盡管各地市儲(chǔ)能發(fā)展情況不盡相同，但未來(lái)，儲(chǔ)能在高比例新能源電力系統(tǒng)中將起到重要靈活調(diào)節(jié)作用，成為可再生能源大規(guī)模應(yīng)用的必然支撐已成多方共識(shí)。
據(jù)楚攀預(yù)測(cè)，到2060年，我國(guó)人均電力消費(fèi)將達(dá)到8000kWh/年，屆時(shí)，需14.5萬(wàn)億kWh的電力供應(yīng)，則需安裝30億kW光伏裝機(jī)與12億kW的風(fēng)電裝機(jī)。若按照目前新能源配置儲(chǔ)能容量計(jì)算，則需要1080GWh的新型儲(chǔ)能(除抽水蓄能之外)容量。“在未來(lái)以新能源為主體的電源結(jié)構(gòu)之下，新型儲(chǔ)能容量需求甚至將翻兩番，最高達(dá)到4000GWh，未來(lái)，儲(chǔ)能發(fā)展?jié)摿薮蟆?rdquo;
其中，根據(jù)《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2021》預(yù)計(jì)，“十四五”時(shí)期，電化學(xué)儲(chǔ)能將正式跨入規(guī)模化發(fā)展階段，呈現(xiàn)穩(wěn)步、快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，2021—2025年，裝機(jī)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率將為57.4%，理想場(chǎng)景下，截至2021年，電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)投運(yùn)容量或?qū)⑦_(dá)41.66GW。
在國(guó)網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院先進(jìn)能源研究中心主任吳鳴看來(lái)，伴隨未來(lái)新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建，加之電化學(xué)儲(chǔ)能的大規(guī)模發(fā)展、儲(chǔ)能市場(chǎng)的日趨成熟，未來(lái)，地域之間電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展不平衡問(wèn)題會(huì)進(jìn)一步加劇，我國(guó)南北方、東西方各區(qū)域儲(chǔ)能發(fā)展水平將進(jìn)一步拉大。
裴善鵬表示，不同地域電化學(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平、資源稟賦、電源結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，各地儲(chǔ)能發(fā)展模式、水平無(wú)需統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按照當(dāng)?shù)刭Y源稟賦、電源結(jié)構(gòu)情況，通過(guò)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，理清電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展需求，提前規(guī)劃儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，因地制宜推動(dòng)儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展。
對(duì)此，國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司能效與儲(chǔ)能處處長(zhǎng)徐梓銘表示，未來(lái)各地域發(fā)展儲(chǔ)能，尤其是電化學(xué)儲(chǔ)能，應(yīng)著重建立完善儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃制度體系，持續(xù)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和儲(chǔ)能發(fā)展宏觀指導(dǎo);開(kāi)展儲(chǔ)能示范工作，進(jìn)一步挖掘可復(fù)制、推廣的儲(chǔ)能先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和商業(yè)模式;持續(xù)推動(dòng)儲(chǔ)能學(xué)科建設(shè)，促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、規(guī)模化、可持續(xù)發(fā)展。(張金夢(mèng))
