多年來懸而未決的棄風(fēng)、棄光痼疾，依舊是制約中國(guó)可再生能源發(fā)展的最大障礙。儲(chǔ)能是現(xiàn)階段解決棄風(fēng)、棄光最經(jīng)濟(jì)有效的途徑嗎？
棄風(fēng)棄光依舊嚴(yán)峻
來自國(guó)家能源局的數(shù)據(jù)，2015年，中國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)容量3297萬千瓦，再創(chuàng)歷史新高；風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1.29億千瓦，占全部發(fā)電裝機(jī)容量的8.6%。然而與之相對(duì)應(yīng)的是，風(fēng)電棄風(fēng)限電形勢(shì)的加劇。2015年，全年棄風(fēng)電量339億千瓦時(shí)，同比增加213億千瓦時(shí)，平均棄風(fēng)率15%，同比增加7個(gè)百分點(diǎn)。其中，棄風(fēng)較嚴(yán)重的地區(qū)是內(nèi)蒙古(棄風(fēng)率18%、棄風(fēng)電量91億千瓦時(shí))、甘肅(棄風(fēng)率39%、棄風(fēng)電量82億千瓦時(shí))、新疆(棄風(fēng)率32%、棄風(fēng)電量71億千瓦時(shí))、吉林(棄風(fēng)率32%、棄風(fēng)電量27億千瓦時(shí))。
“難兄難弟”光伏的處境也沒好到哪兒去。
2015年，新增光伏裝機(jī)1513萬千瓦，光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量4318萬千瓦，成為全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量最大的國(guó)家。全國(guó)全年平均利用小時(shí)數(shù)為1133小時(shí)，平均棄光率12.62% (不含蒙西)。西北部分地區(qū)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的棄光現(xiàn)象，其中，甘肅全年平均利用小時(shí)數(shù)為1061小時(shí)，棄光率達(dá)31%；新疆全年平均利用小時(shí)數(shù)為1042小時(shí)，棄光率達(dá)26%。
面對(duì)嚴(yán)峻的風(fēng)、光消納困境，日前有傳聞稱，國(guó)家能源局已叫停了甘肅、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆等省(區(qū))新增新能源項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模，(重啟之日)待棄風(fēng)限電有效緩解后另行研究。
化解棄風(fēng)、棄光，突破行業(yè)困局，儲(chǔ)能技術(shù)無疑將發(fā)揮重要作用。3月18日，國(guó)家能源局市場(chǎng)監(jiān)管司起草的《國(guó)家能源局關(guān)于推動(dòng)電儲(chǔ)能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)工作的通知(征求意見稿)》流傳開來，儲(chǔ)能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰的消息刷爆了行業(yè)圈。那么儲(chǔ)能是現(xiàn)階段解決棄風(fēng)、棄光最經(jīng)濟(jì)有效的途徑嗎？
儲(chǔ)能應(yīng)用空間廣闊
采訪中，專家普遍認(rèn)為，儲(chǔ)能有多種用途，是解決可再生能源發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控性，實(shí)現(xiàn)跟蹤計(jì)劃發(fā)電，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定供電的必要手段。
關(guān)于儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)效益，“電池儲(chǔ)能伴隨著可再生能源普及應(yīng)用而產(chǎn)生。”中科院大連化學(xué)物理研究所首席研究員張華民在接受記者采訪時(shí)表示，“因此，儲(chǔ)能的效益必須從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益、健康效益、幸福指數(shù)等多方考量?！?/p>
“就我了解，國(guó)內(nèi)已有儲(chǔ)能企業(yè)布局棄風(fēng)、棄光發(fā)電場(chǎng)，儲(chǔ)能應(yīng)用還是有商機(jī)的，不是大家普遍認(rèn)為的儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)不可行，但目前儲(chǔ)能是用作調(diào)峰還是平滑出力輸出，前者應(yīng)該取決于成本，后者取決于調(diào)度政策。第二，目前儲(chǔ)能電池技術(shù)降成本的最有效途徑是提升儲(chǔ)能系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下的循環(huán)壽命。這一點(diǎn)業(yè)界正在努力，包括現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)的改進(jìn)以及新型低成本儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)。”中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究組組長(zhǎng)陳永翀對(duì)記者坦言。
在上海普天中科能源技術(shù)總工程師楊錦成看來，儲(chǔ)能或許并非是解決棄風(fēng)、棄光最經(jīng)濟(jì)有效的途徑?！耙?yàn)閮?chǔ)能可用于平滑短期波動(dòng)，而現(xiàn)在棄風(fēng)是季節(jié)性和結(jié)構(gòu)性因素導(dǎo)致的，棄風(fēng)棄光的核心問題在于外送通道不暢、本機(jī)負(fù)荷不足，外地用電需求不振，作為短期負(fù)荷緩沖調(diào)節(jié)增強(qiáng)電網(wǎng)友好的措施可以，要解決電力供需結(jié)構(gòu)性問題，有些緣木求魚?！?/p>
現(xiàn)階段，中國(guó)針對(duì)儲(chǔ)能尚未出臺(tái)補(bǔ)貼政策，但不少儲(chǔ)能示范項(xiàng)目如雨后春筍般涌現(xiàn)，以張北風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目最為典型，另外一些儲(chǔ)能商業(yè)項(xiàng)目，如海外調(diào)頻市場(chǎng)、微型電網(wǎng)市場(chǎng)、離網(wǎng)市場(chǎng)上，應(yīng)用比例也在不斷走高。
“電價(jià)信號(hào)是最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段。不過儲(chǔ)能的示范項(xiàng)目也要做，發(fā)展新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)不是一朝一夕的事。” 大連融科儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用部總監(jiān)楊洋進(jìn)一步向記者闡述。
提高儲(chǔ)能調(diào)峰比例
通過加大電價(jià)的峰谷差，提高調(diào)峰價(jià)格，進(jìn)而推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展，這一做法是否可行？
“在電網(wǎng)側(cè)需要建立儲(chǔ)能的準(zhǔn)入機(jī)制，但從此次‘三北’調(diào)峰來看，并沒有調(diào)峰電價(jià)的具體說明，要發(fā)揮儲(chǔ)能在棄風(fēng)、棄光的作用，需要進(jìn)一步推出具有指導(dǎo)性和可操作性的細(xì)則?！?中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長(zhǎng)俞振華在記者采訪時(shí)還同時(shí)指出 ，用戶側(cè)的分布式補(bǔ)償機(jī)制也要盡早出臺(tái)，從而提升用戶側(cè)的積極性。“而對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域的前沿技術(shù)，則更適用規(guī)模示范或引入用戶方參與的方式進(jìn)行引導(dǎo)?！庇嵴袢A說。
“價(jià)格要反映成本，包括經(jīng)濟(jì)成本、社會(huì)成本、環(huán)境成本等，要傳遞供需關(guān)系?！睏铄\成分析，“如果僅通過行政手段提高峰谷差，儲(chǔ)能市場(chǎng)不一定發(fā)展得起來，但一定會(huì)有更多的火電廠愿意做調(diào)峰。”
“不過，火電調(diào)峰和發(fā)展風(fēng)電并不矛盾，把基荷火電轉(zhuǎn)為調(diào)峰，就騰出了風(fēng)電的空間，儲(chǔ)能作為風(fēng)電的配套，市場(chǎng)空間也就出來了。”楊錦成進(jìn)一步說。
中國(guó)要調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開展能源革命，本質(zhì)上就是要減少煤炭發(fā)電。張華民擔(dān)心，“但如果火電調(diào)峰了，煤電不減少，風(fēng)電就發(fā)不出來，棄風(fēng)問題也就不會(huì)解決。”
火電機(jī)組可以做基荷，也能做腰荷和峰荷，在北方地區(qū)，火電機(jī)組是通過運(yùn)行非滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)上述三種運(yùn)行模式的，而火電機(jī)組的最高效率是運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)，也就是說火電參與調(diào)峰越多，排放越大，煤耗越高。降低火電比例，讓儲(chǔ)能電站參與到“三北”地區(qū)的調(diào)峰當(dāng)中，讓更多的風(fēng)電為終端電力用戶所消納，這是發(fā)展可再生能源的必經(jīng)之路。能源局已有征集意見稿，明確表示要控制煤電的發(fā)展。
“電源結(jié)構(gòu)不調(diào)整，三北地區(qū)的棄風(fēng)將很難有大的改觀。當(dāng)然，解決棄風(fēng)的問題可供選擇技術(shù)、手段很多，比如煤改電，如果能把熱負(fù)荷改成電負(fù)荷，也是非常好的選擇?！睏钛笳f，“現(xiàn)階段的峰谷電價(jià)差還不夠，不能反映出棄風(fēng)時(shí)段的風(fēng)電的商品價(jià)值，應(yīng)該進(jìn)一步拉大峰谷電價(jià)引導(dǎo)用戶的用電習(xí)慣，讓更多原本棄掉的風(fēng)電被用掉。”
在楊洋看來，抽水蓄能、化學(xué)儲(chǔ)能都具備雙向調(diào)峰的能力，經(jīng)濟(jì)上也更具價(jià)值?！耙匀C液流電池為例，其提供的柔性容量是相同裝機(jī)容量火電機(jī)組的四倍?！斑@意味著，一個(gè)單位的儲(chǔ)能電站相當(dāng)于四個(gè)單位的火電機(jī)組，如此計(jì)算，儲(chǔ)能就顯得沒那么貴了?！眱?chǔ)能可以替代火電做峰荷，更能做反調(diào)峰，即常說的削峰填谷?！疤罟取钡淖饔檬腔痣姍C(jī)組不具備的，也就是說讓儲(chǔ)能替代一部分火電調(diào)峰，讓火電機(jī)組運(yùn)行在更經(jīng)濟(jì)更節(jié)煤的狀態(tài)。
“要加大儲(chǔ)能電站調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)牧Χ?，補(bǔ)貼不是目的，是幫助儲(chǔ)能形成早期的市場(chǎng)。不應(yīng)該一直補(bǔ)下去，但不補(bǔ)，儲(chǔ)能的成本就不會(huì)很快降下來?！睏钛笳f。
目前儲(chǔ)能技術(shù)有多種，除蓄水儲(chǔ)能外，有鋰電池、釩液儲(chǔ)能、鋅溴儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣、超級(jí)電容等，究竟哪種技術(shù)路線為佳？
專家們一致認(rèn)為，市場(chǎng)是檢驗(yàn)技術(shù)路線的唯一標(biāo)準(zhǔn)，“除了成本，還要看安全性、環(huán)保、回收等綜合因素?！?/p>
現(xiàn)階段中國(guó)儲(chǔ)能尙處于發(fā)展的初期，隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷發(fā)展完善，也必將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)的春天。
