编者按:2021年12月7-8日,以“双碳目标下的智慧方案与行业机遇”为主题的第十七届中国分布式能源国际论坛于西安召开。本次会议由中国能源研究会分布式能源专业委员会、中国能源网主办,陕西分布式能源股份有限公司联合主办。会上,北方工业大学教授,中国可再生能源学会储能专委会副主任李建林先生做了“双碳下储能重大政策及关键问题解析”的主旨演讲。以下内容根据大会演讲实录进行整理。
李建林:各位同仁大家好!非常高兴有这次机会参加这次交流。我们先介绍一下我自己,我是2004年博士毕业以后从事光伏方面的研究,2009年到国家电网公司工作做储能,当年是为了做风光组,从2009年一下做到2019年,一做做了10年,相对10年期间见证了我们国家储能发电的艰辛历程,所以今天我把我做的工作进行一个总结给大家做个汇报,报告的题目是双碳下储能重大政策及关键问题的解析。
主要从需求分析、政策解析,以及“十四五”期间亟待解决的核心问题给大家进行阐述。
大家知道储能是国家的战略,国家高度重视,在“十四五”期间基本上每隔10天左右就有五部委联合发文的重大政策。其实目前这个政策大概有60多项,各个省加起来应该超过了100以上,从国家成立的政策给储能的定位,明确了身份,各个省的政策给这个储能落地的边界条件带来了所在的收益,提供了确实的保障,所以使我们国家的储能有蓬勃的发展,尤其是教育部发的储能学科建设,这个政策尤为重要。
因为从人的角度为我们储能发展奠定了动力,从现在开始我们国家有N多所高校开始发展储能,其中最具有代表性的是西安交大,它成立了储能的学科,除此之外华北电力、中国石油大学、华中科技大学等25所高校成立了这个储能学科。大家可以看到,这个学科都是四年学制,从本科生开始招,所以可见,所有的高校当中,凡是有电信工程的、材料的以及机械这类学科,都会涉及到储能学科方面。这样为我们的招生、就业以及储能学科的发展提供了社会人才储备,在国家电网公司和发电集团都有相应的部署,所以说人是最大的问题,有人力支撑咱们学科就能更好的建设。
我在北方工业大学,我们学校从今年开始招研究生,就是储能技术专业,招生代码是085808,可见各个高校对储能学科的重视程度。另外是需求分析,咱们总书记提出在2030年要求总装机达到12亿,而现在的装机只有4.5个亿,所以倒推,每年我们必须要发展100G瓦的风电光伏才能完成这个任务,按照15%的配置来看,每年需要新增15个G瓦的储能,按2小时标配,需要30个G瓦,可见储能的量是很大的。
现在咱们很多地方,全国23个省市把可再生能源配置储能作为新能源的前置条件也是个大势所趋,因为储能的技术成熟度、性价比以及灵活性和新能源是匹配的,所以历史造就了英雄,把它推到了风口浪尖。
为了使整个国家战略得到实现,咱们各大集团定了自己的战略规划,一个是规定了自己的时间节点和装机规模,其中国家电投决定了2023年碳达峰,三峡也是2023年,其他集团是2025年规定了自己的装机占比。为了使达到既定目标,发电集团采用了两种策略,首先是在内蒙、陕西、广东、青海、宁夏等地都有新的战略规划,每个地方的套路都不相同,比如说内蒙是源网一体化,陕西是有氢,广东是风光伏一体化,青海是风光+地热+光热+储能,宁夏是光伏等等套路不一样。这是各大发展集团在这的备案,大家可以看到在通辽、乌兰察布这些地方国家电投都做了相应的备案,不仅给了规模而且给足了标准。
大家可以看到黑龙江、广西、山西、辽宁等地都有三个备案,可见发电集团的决心。除此之外,在配网侧,国家发布了整线推进光伏,可以看到比例的50%、40%、30%、20%加到光伏,可见从负荷侧、配网侧大规模的推荐光伏也是很重要的方向目标,这是全国23个省市担负的文件,应该是有676个县都纳入到这个体系当中来了,大家可以看到整个整县市推光伏大势所趋,在此中间,国家电网公司、国家电投都起到了积极的作用和各个省、县、市签订了相应的战略规划,为整县市推进光伏奠定了扎实的基础。
大家知道风电光伏在源端和政策大规模上了之后,没有手段时就会出现一些问题。可以看到在甘肃、吉林、黑龙江、河北等地陆续出现了一些,在双碳目标之前我们要求季风气候控制在5%,现在有了双碳目标,季风反而更高了,这里面还存在着问题。
大家可以看到西藏、青海、新疆等地都出现了弃光,出现弃光之后国家不会做事不理,所以国家出台了可再生能源电力消纳责任权,提出了硬性的要求。第一个是高比例配额制,另外一个是66%的用电量来自于是推进可再生。风电光伏联合着光机超过130组,我们国家针对各个省都提出了消纳的责任权,2021年有相应的指标,可以看到在北京、天津、河北、山西最高能消到多少,在2022年-2030年也有相应的责任权,毕竟这一目标是以2021年为基础,每年净增1.47%,这里面可见国家的决心。
这一块可以看到因为纪要里规定时间上大规模的风电光伏,又要让你消纳到一定比例,所以这里面储能就正好实现了,因为它切合这块。再是预判,在不久的将来,我们储能面临着万亿级的大市场,就在2030年,离咱们很近,那个时候储能成本降到1000瓦时1000块,整个市值到1.2万亿,这是个保守估计,可能预判的会比这个更晚一些。
再是配比储能正成为新能源并网或整合的条件。大家知道从2021年6月开始,青海、新疆、山东、安徽、山西等十余省颁布了储能配置的条件,中间是5%-20%,按这个需求来配置,储能时厂通常是1-2小时,中间可以看出,在东北是按10%配置储能,现在大概是按照10%来配置储能中间在青海的其他地方出现了风储的大型项目,在新疆是光伏+储能,可以看到在阿克苏光伏电站、和田光伏电站这都是综合能源建设的两个项目。截止到目前,确实是,在全国各地新能源配置储能作为并网的前置条件,正是咱们全国各地,比如说在吉林、天津、山东、安徽、湖北、宁夏、内蒙古、青海、新疆、甘肃等地,都陆续出台了10%-20%不同比例加到不同类型的储能,各地已经作为了通勤的做法,包括在山东也是,按照10%2小时来做储能。咱们这次在山东的5个储能电站都是按这个配置来加装的。
这中间出现了一些相应的商业模式,大概有这么几种,第一个是在电源侧首先是优先配套模式,让内部收益率成本倒向了再破局,因为这块递进,还没有很明确的投资捆绑模式,所以这块各个地方进行过一次尝试。比如说在光伏里加储能然后按照不同的方式来算不同的内部收益率,比如说10.7%、7.6%来进行商业模式的计算,总之从2020年以来,国内电网侧报价就不停,很激烈,大家可以看到报价的模式,总之内部收益率来承压,等成本倒向了再做修整。
在电网侧是错峰的定价和资金分摊的模式逐步清晰了,可以看到以地方电网为中心,中间联合了火电、风电独立市场的主体和地方发电企业的分摊,现货交易包括供电成本之类,在新疆、陕西、湖南、浙江都有不同的组成模式,在江西和山西也是,可以看到依据不同的负荷率制定不同的措施。
在电网侧是ADC调频和辅助服务市场为代表,可以看到在福建、广东、山西、山东等地按照调节里程进行补偿,每个地方都有相应的政策,这个政策也是及时动态的在变。
给大家分享一下,第一个是发改委允许新能源配套工程由发电企业建设,这就意味着咱们大力开展新能源主体单位,在新能源层面自己可以自主的建设配套工程,所以这里面可以有多家企业联合建设,也可以一家企业建设多家企业共享,最终使风电光伏建设的更稳健、更快速。另外国家发改委鼓励企业自建或者购买资源,以往发和送是分开的,现在发电企业也有义务去购买或者自建资源,增加比例,比如按照15%挂钩,或者按照20%以上的比例挂钩,进行优先并网,所以这块有责任分担。分时电价,峰谷电价的价差,峰谷差率超过40%的地方,峰谷上不低于4:1,其他地方3:1,包括建立尖峰电站,地方电价改进的措施,在贵州、宁夏、广西、浙江、河南等地都有体现。关于电解铝行业实现阶梯电价,严禁对电解铝行业实行优惠政策,并且完善阶梯电价加价的标准。
除此之外碳交易政策,这里面可以看到配额开盘价为每吨48元,除此之外全国有8个地区召开了碳交易试点,比如北京、天津、上海、重庆等城市。要有碳指标,没有碳指标发展是有难度的,就跟以往的粮票、布票,是一样的。能耗双控目标,大家可以看到完善能源消耗强度和双控目标,大家可以看到有九个省是一级预警,十个省是二级预警,并且仍有八个省为一级预警,五个省为二级预警,所以这里面给我们敲响了警钟。
这里面有一个国家发改委颁布的新型储能项目管理规范,新建动力电池梯次利用,协调新型储能并网,储能项目配置通讯系统,对新型储能系统运行状态实时监控。这里面尤其对梯次电池,我们要加强一致性管理和溯源系统,并不是说不能建,是要管控好之后再建。对于拉闸限电方面,国家也很重视,多渠道能源供应,发挥好中长期合同“压舱石”,合理疏导用能成本,有效控制不合理能源需求等等诸多方面。对于发布电力可靠性,要求电网、发电企业和电力用户配置储能设施,合理划分黑启动区域,包括需求侧和突发事件管理,包括规定重要电力用户自备应急电源。
国家电网公司为了实现“30·60”目标,也进行了一系列举措,比如创新电网发展方式,提升电力系统调整能力,在终端消费领域实施电能替代,未来5年国家电网公司年均投入超过3500亿美元。除此之外各个省也有一些相应政策,比如青海规定每年运行时间不低于450小时。在宁夏要求同一企业集团储能设施可视为本集团新能源配置储能容量,调度次数不低于250次。
介绍一下“十四五”期间储能产业的调整,我们进行了一些思考,在“十四五”期间大概有几个。储能爆发,商业模式策划优于价格底线的血拼,以更好的模式来保障更好的生产,而不是不停地探底线,应该是让储能的多元收益,从二侧运维提供更好的产业链。储能推广,场景选取需要量体裁衣,因为在不同的场景,盈利模式、潜在风险、成本分摊机制是不一样的,电源侧、电网侧、用户侧,包括现在的共享模式都是不一样的。储能革命与可再生能源唇齿相依,我们国家现在没有专门针对储能的政策,但是和新能源配合之间有新的政策,不同的配置,加上储能以后有不同的收益。
最后的结论与建议,国家各部委联合发文出台系列储能重大政策成为新常态;储能最低运行小时数、最少调用次数等保障性政策应在更多省份、更多领域推广应用;鼓励储能发挥灵活性的特点,参与新型电力系统调节,呼吁尽快出台政策保障储能的多元收益;储能行业健康稳定发展,离不开需求方、供应方、规则制定方、规则执行方通力合作;储能规划配置软件、电站镜像技术至关重要;GW级储能电站融合风电光伏集群,是实现碳达峰、碳中和的有力保障。
谢谢大家!