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近年來，新型儲能技術(shù)的重要代表——鋰電儲能顯現(xiàn)出良好的產(chǎn)業(yè)前景。在山東棗莊，作為國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的集中共享式電化學儲能調(diào)峰項目，華電滕州儲能項目實現(xiàn)應急啟動和頂峰發(fā)電，為保障區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定作出貢獻。

截至去年底，華電滕州儲能項目累計充電6200萬千瓦時，放電5000萬千瓦時。

電力富余時充電，電力不足時放電，一個大號“充電寶”，能有效緩解電力系統(tǒng)的壓力。近年來，山東省棗莊市布局鋰電產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈，作為新型儲能技術(shù)的重要代表，鋰電儲能顯現(xiàn)出良好的產(chǎn)業(yè)前景。

作為國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的集中共享式電化學儲能調(diào)峰項目，位于棗莊的華電滕州儲能項目于2021年12月30日開始滿功率運行。截至2022年12月底，項目累計充電6200萬千瓦時，放電5000萬千瓦時，在北京冬奧會、冬殘奧會，夏季用電高峰和迎峰度冬期間，實現(xiàn)應急啟動和頂峰發(fā)電，充分發(fā)揮了能源保供作用。記者近日來到滕州，實地探訪電化學儲能在當?shù)氐陌l(fā)展情況。

充放一體，鋰電池成“充電寶”

走進華電滕州新源熱電有限公司(以下簡稱“新源熱電”)廠區(qū)，穿過建筑林立的火電發(fā)電區(qū)，拐進東側(cè)鐵柵欄圍成的小院，便是華電滕州儲能項目，100多個白色集裝箱室在此整齊列陣。

“這是我們項目的儲能電站，包含了80個電池艙和40個變流升壓艙組成的磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)，以及1兆瓦/2兆瓦時的全釩液流電池儲能系統(tǒng)，整個電站功率為101兆瓦，總?cè)萘繛?02兆瓦時。”新源熱電生產(chǎn)技術(shù)部電氣專業(yè)工程師劉柱說著，指了指旁邊一棟二層小樓，“那是配電樓，里面有儲能電站的‘大腦’——能量管理系統(tǒng)，它發(fā)出指令，電站才能運行。”

電站與電網(wǎng)相連，但是由于電網(wǎng)流動的是交流電且電壓較高，儲能電站電池艙內(nèi)則是直流電，因此充放電時必須進行轉(zhuǎn)換。充電時，電網(wǎng)110千伏的電首先經(jīng)過一臺高壓變壓器降壓后，進入配電樓內(nèi)的35千伏母線，才能進入艙體。

走到一個白色集裝箱前，運行部電氣專業(yè)工程師陳琳打開變流升壓艙門，正對著一扇小窗，里面是一臺變壓器，過道兩側(cè)各有兩臺雙向變流器。“35千伏的電在此還要再進行一次變壓，降為400伏，電經(jīng)過前后兩級變壓，隨后流入雙向變流器，從交流電轉(zhuǎn)換為直流電，類似于手機充電時的‘充電器’。”

在此集裝箱兩側(cè)，各有一個電池艙。進入狹窄的艙內(nèi)，左右兩側(cè)密布著電池組，“這相當于每個電池艙有兩塊‘充電寶’，共計2940個電池芯。”陳琳說，轉(zhuǎn)換完成的電通過4臺變流器繼續(xù)流入電池艙，就可以開始充電了，一個變流升壓艙可以帶動兩個電池艙。放電的過程則相反。

“鋰電池過充和過放都會存在安全隱患，為了避免此現(xiàn)象發(fā)生，每個電池艙安裝了210個電池管理系統(tǒng)，類似于傳感器，可以實時監(jiān)測每個電池芯的狀態(tài)。”劉柱說。為保障鋰電池安全運行、控制溫度在35攝氏度以下，劉柱還帶領(lǐng)團隊研發(fā)了儲能電池艙空調(diào)自動控制系統(tǒng)，可以實時感知艙內(nèi)溫度并自動調(diào)節(jié)，讓鋰電池在夏季也可以滿功率運行。

參與調(diào)峰，促進電力系統(tǒng)清潔穩(wěn)定

走進配電樓控制室，LED顯示屏上正展示著能源管理系統(tǒng)，儲能電站的所有子系統(tǒng)和電池艙、變壓器、空調(diào)、消防等各類數(shù)據(jù)匯聚于此，可以隨時調(diào)取查看。

“儲能電站每天充放電時間不完全相同，我們要根據(jù)各種數(shù)據(jù)預測次日充放電曲線，并報送給國家電網(wǎng)山東省調(diào)度中心，由中心統(tǒng)一安排。”劉柱說。

今年1月21日18時，儲能電站準時啟動，對“充電寶”實行放電，控制室內(nèi)屏幕上，每塊電池電量數(shù)字不停跳動。“正常情況下，儲能電站每天充電兩小時左右，一次可充22萬千瓦時電量，放電18萬千瓦時。參與調(diào)峰時，兩三秒就能滿負荷運行，類似于汽車起步，可以快速響應。”劉柱說。

據(jù)了解，山東新能源裝機規(guī)模較大，目前滕州用于發(fā)電的新能源主要是風電和光伏，尤以光伏居多。“風力、光伏發(fā)電的季節(jié)性波動比較強，對儲能要求更高，需要建立儲能電站提升新能源消納能力，否則可能會產(chǎn)生棄風棄光的現(xiàn)象，造成資源浪費。”滕州市能源事務中心副主任王延磊說。

“比如，2022年迎峰度夏期間(6月至9月)，為保障電力正常運行，我們累計充電2095萬千瓦時，放電1798萬千瓦時。”劉柱介紹，除了穩(wěn)定新能源發(fā)電帶來的電網(wǎng)負荷外，電化學儲能對常規(guī)火電也是重要輔助，既能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，還能減少碳排放。“按照現(xiàn)在儲能電站的儲能能力，每年可以增加消納新能源電量1億千瓦時，壓減煤炭消費約3.1萬噸，減排二氧化碳8.9萬噸。”

積極探索，參與現(xiàn)貨電力交易

每天，新源熱電營銷調(diào)度部專業(yè)工程師龔學仲的一項重要工作就是盯著電力市場價格，通過充放電價差獲得收益。

“今年開始，山東對新型儲能實行市場化運作，并入山東電力現(xiàn)貨交易平臺運行，平臺上面可以在線查詢電網(wǎng)實時運行數(shù)據(jù)、負荷預測情況、電力用戶用電歷史負荷曲線等關(guān)鍵信息。”龔學仲說，2022年3月1日，華電滕州儲能項目正式參與電力現(xiàn)貨交易，成為全國首批參與現(xiàn)貨交易的儲能項目。

在交易平臺上，電力現(xiàn)貨出清價格每15分鐘變動一次，按小時結(jié)算。龔學仲和另一名同事要預測次日電站充放電曲線。“我們一般要提前看三天到一周的天氣預報，總結(jié)統(tǒng)計規(guī)律，關(guān)注實時電價。”龔學仲說，電網(wǎng)電力富余時，電價很便宜，放電價格則每千瓦時電能夠達到五六毛錢。

龔學仲介紹，目前華電滕州儲能項目的營收渠道除電力現(xiàn)貨交易外，還包括容量補償和容量租賃。“政府設(shè)計了容量成本回收機制。”龔學仲說，電力現(xiàn)貨交易平臺對參與現(xiàn)貨市場的發(fā)電主體進行可用容量成本補償，費用從用戶側(cè)按照每千瓦時電9分9收取，此前主要是對參與現(xiàn)貨交易的火電和新能源企業(yè)進行補償，為推動新型儲能市場化發(fā)展，山東將首批參與電力現(xiàn)貨交易的儲能電站按月度可用容量給予適當容量補償費用。

可用容量如何計算?2022年6月，山東發(fā)文要求根據(jù)儲能電站核定充電容量和備用狀態(tài)下的小時數(shù)進行計算，目前按照儲能電站裝機容量的1/6進行補償。

除此之外，華電滕州儲能項目還對容量租賃進行了探索。相較分布式儲能電站，華電滕州儲能項目的集中式優(yōu)勢突出。“按照規(guī)定，建設(shè)新能源場站必須配備一定容量的儲能電站，但是這種分布式儲能電站質(zhì)量參差不齊，管理難度大，不受調(diào)度中心指揮，電力調(diào)節(jié)作用弱。”王延磊說，有了集中式儲能電站，新能源場站可以從電站租賃容量指標，無需自行建設(shè)，通過共享實現(xiàn)多方共贏。

現(xiàn)在，華電滕州儲能項目全部容量實現(xiàn)了短期集中共享。據(jù)了解，山東省儲能電站容量租賃市場前景廣闊，華電滕州儲能項目租賃企業(yè)主要為中國華電集團有限公司內(nèi)部5家企業(yè)，滿租后可達預期收益。

“從目前運行情況看，儲能電站全年大約可以充放350次，首年參與現(xiàn)貨市場便達到收支平衡，今年山東省容量補償電價執(zhí)行分時峰谷系數(shù)，將進一步擴大儲能電站現(xiàn)貨收益。”龔學仲表示。

文章來源:https://news.bjx.com.cn/html/20230210/1287718.shtml

2021年12月，國家能源局印發(fā)新版《電力輔助服務管理辦法》，確認了儲能獨立主體的身份。之后出臺一系列文件支持獨立儲能的運營發(fā)展。獨立儲能電站一般是指以獨立主體身份直接與電力調(diào)度機構(gòu)簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議的項目。與之相對的是依托新能源發(fā)電項目配套建設(shè)的儲能項目，能夠?qū)崿F(xiàn)自發(fā)電充電。隨著儲能市場的逐步發(fā)展，儲能項目的盈利模式受到廣泛關(guān)注。

獨立儲能項目盈利模式分析

以山東省為例，目前獨立儲能電站收入主要來自三個方面：現(xiàn)貨市場電能量交易收入、容量市場補償收入、容量租賃市場租金收入。

(一)現(xiàn)貨市場電能量交易收入

《山東省電力現(xiàn)貨市場交易規(guī)則(試行)》規(guī)定：滿足電網(wǎng)接入技術(shù)要求的獨立儲能設(shè)施以自調(diào)度模式參與電能量市場。參與電能量市場時，儲能設(shè)施主體在競價日通過山東電力交易平臺申報運行日自調(diào)度曲線，在滿足電網(wǎng)安全運行和新能源優(yōu)先消納的條件下優(yōu)先出清，并接受現(xiàn)貨市場價格。國家發(fā)展改革委辦公廳、國家能源局綜合司《關(guān)于進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》指出，獨立儲能電站向電網(wǎng)送電的，其相應充電電量不承擔輸配電價和政府性基金及附加。

(二)容量市場補償收入

《關(guān)于進一步做好2022年下半年山東省電力現(xiàn)貨市場結(jié)算試運行工作有關(guān)事項的通知》指出：獨立儲能電站日發(fā)電可用容量=(儲能電站核定充電容量/2)×K/24，K為儲能電站日可用等效小時數(shù)，初期電化學儲能電站日可用等效小時數(shù)暫定為2小時。為鼓勵獨立儲能示范項目發(fā)展，山東省人民政府《關(guān)于印發(fā)2022年“穩(wěn)中求進”高質(zhì)量發(fā)展政策清單(第四批)的通知》規(guī)定：堅持新型儲能市場化發(fā)展方向，推動獨立儲能示范項目積極參與電力現(xiàn)貨交易，暫按電力市場規(guī)則中獨立儲能月度可用容量補償?shù)?倍標準執(zhí)行。

(三)容量租賃市場租金收入

《山東省風電、光伏發(fā)電項目并網(wǎng)保障實施辦法(試行)》指出：相同條件下，優(yōu)先支持配置大型獨立儲能電站的項目，其次支持配建儲能的項目，再次支持租賃儲能的項目。

受政策影響，山東省2022年第三季度前無新增陸上風電、光伏項目，儲能租賃市場尚不夠活躍。但隨著山東省陸上風電和光伏項目的逐步放開，新增集中式新能源項目會帶動儲能電站租賃市場趨熱，預計租賃價格在330元/年·千瓦左右。

配套儲能項目盈利模式分析

目前我國多地明確要求新能源配建儲能。2021年以來，寧夏、遼寧、安徽、福建、內(nèi)蒙古等地陸續(xù)在新能源上網(wǎng)等相關(guān)文件中提出了對儲能技術(shù)、配套等具體要求。配建儲能要求范圍涵蓋25個省份，各地結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，對配置比例和時間進行規(guī)范。

內(nèi)蒙古2021年保障性并網(wǎng)集中式風電、光伏發(fā)電項目優(yōu)選結(jié)果中提出按15%~30%配儲，儲能時長2小時;新疆結(jié)合當?shù)仉娋W(wǎng)消納實際，提出對建設(shè)4小時以上時長儲能項目的企業(yè)，允許配建儲能規(guī)模4倍的風電光伏發(fā)電項目，鼓勵光伏與儲熱型光熱發(fā)電以9∶1規(guī)模配建。越來越多的地區(qū)對分布式光伏提出配套建設(shè)儲能的要求。

2021年山東省印發(fā)《關(guān)于開展儲能示范應用的實施意見》，提出新增集中式風電、光伏發(fā)電項目，原則上按照不低于10%比例配建或租賃儲能設(shè)施，連續(xù)充電時間不低于2小時。2022年《山東省風電、光伏發(fā)電項目并網(wǎng)保障指導意見(試行)》提出，2023年底前并網(wǎng)的海上風電項目、2025年底前并網(wǎng)的漂浮式海上光伏項目免于配建或租賃儲能設(shè)施，其他海上風電、海上光伏項目由項目開發(fā)企業(yè)按承諾配置儲能設(shè)施，全力保障并網(wǎng)。競配項目要求項目按照儲能優(yōu)先原則和競爭排序規(guī)則由系統(tǒng)自動排序。可見配套儲能已經(jīng)成為山東省未來新能源場站建設(shè)必不可少的部分。

(一)配套儲能盈利模式

參與市場交易的新能源項目與配套建設(shè)儲能作為一個市場主體參與市場結(jié)算。即充電與放電價格接受市場現(xiàn)貨電價。

2022年9月16日前，配套儲能接受調(diào)度調(diào)令進行充放電操作，9月16日之后，除電力供需不平衡時會提前一日通知做好調(diào)用準備，其余時間實現(xiàn)配套儲能自調(diào)度。

(二)配套儲能項目盈利模式存在的問題

1.依據(jù)《山東省電力現(xiàn)貨市場交易規(guī)則(試行)》，目前山東省光伏場站結(jié)算時，日分時電量由電網(wǎng)企業(yè)抄錄的日總電量、依據(jù)電力調(diào)度機構(gòu)技術(shù)支持系統(tǒng)采集的發(fā)電出力曲線分解形成。其中當配套儲能放電處于非光伏發(fā)電時刻，結(jié)算時會將相應放電量移回光伏發(fā)電區(qū)間，無法享受晚高峰高價放電帶來的收益。盡管目前配套儲能可以實現(xiàn)自調(diào)度模式，但由于結(jié)算機制問題，無法進行峰谷價差盈利。

2.當充電時間段處于光伏非發(fā)電時間段，如夏季的低谷時間在凌晨，此時配套儲能只能作為電力用戶承擔相應市場交易價格及附加價格(包括容量補償電價、輸配電價、政府性基金及附加)，造成充電成本的增加。

3.配套儲能目前的盈利方式只有充放峰谷價差，沒有任何其他補償性收入。因充放電轉(zhuǎn)換效率造成的損耗部分由電站自己負擔，成為了減少收益的又一項原因。

促進新型儲能發(fā)展的建議

新型儲能尤其是電化學儲能已成為新興的投資熱點，市場對磷酸鐵鋰電池的需求會越來越大，鋰離子電池項目建設(shè)成本居高不下，成本疏導困難;同時由于盈利模式不足以支撐儲能項目覆蓋成本，特別是配套儲能項目，市場驅(qū)動力不足，影響儲能項目未來的布局和發(fā)展。

(一)優(yōu)化儲能配置方式，合理儲能布局。隨著液流電池、鈉離子電池、空氣壓縮儲能、二氧化碳儲能等新技術(shù)逐步在由試驗走向應用，新型儲能產(chǎn)業(yè)布局迎來重大機遇，應全局性考慮儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，引導各種類型儲能有序建設(shè)，理清產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，切實發(fā)揮儲能的作用，避免資源浪費。

(二)豐富完善儲能盈利模式，利用市場推動儲能持續(xù)發(fā)展。建立保障儲能項目盈利的長效機制，推動儲能盈利模式多元化，完善電能量市場、容量市場、輔助服務市場等市場的參與規(guī)則及價格形成機制，通過價格信號引導儲能市場良性發(fā)展。盡快解決光伏場站配套儲能項目的結(jié)算問題，研究推動配套儲能向獨立儲能轉(zhuǎn)化的可行性，出臺配套儲能綜合利用等實施細則支持配套儲能盈利模式的多樣化;研究配套建設(shè)儲能與新能源項目作為一個市場主體，對新能源參與現(xiàn)貨市場起到的調(diào)整與穩(wěn)定作用。

(三)統(tǒng)籌規(guī)劃配建儲能，支持容量租賃市場發(fā)展。山東省目前將儲能裝機配額作為新能源發(fā)電項目并網(wǎng)條件，但對配儲能的容量比例和裝機時長缺乏足夠依據(jù)。科學規(guī)劃、統(tǒng)籌配置儲能的比例和裝機規(guī)模，出臺配套儲能后續(xù)建設(shè)政策，鼓勵通過租賃獨立儲能容量形式進一步支持和完善容量租賃市場。

(來源：微信公眾號“能源新聞”作者：汝會通 黃哲 單位：中國三峽新能源(集團)股份有限公司山東分公司)