5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區1500余位政府機構、科研院所、行業組織、電力公司、新能源項目單位、系統集成商等代表出席本次大會。

清華大學四川能源互聯網研究院特聘研究員李立理在能源區塊鏈&云儲能專場，發表了題為“基于電動汽車、儲能云與區塊鏈的“零邊際成本”儲能市場演進路徑”的精彩演講。

演講內容如下：

李立理：

很高興今天有這個機會應主辦方的邀請來和大家交流比較前沿的課題，我之前在國家電網公司的智庫機構國網能研院工作8年時間，主要做戰略和政策的研究，后來又去了投資機構，大概工作了一年左右的時間，現在是自己出來創業，同時在清華這邊做兼職的特聘研究員，所以今年跟清華一塊兒配合國家電網公司，包括圍繞儲能行業做了一些思考和研究，借這個機會和大家做分享。

這個題目很大程度上受到國網電動汽車公司江董事長的啟發，他提到零邊際成本的概念，這個概念實際上在第三次工業革命的作者寫第三次工業革命之后寫一本新的書，零邊際成本社會的理念。未來我們的社會是怎么把現在有的存量的資源去最大化的實現全社會的共享。這樣的啟發，讓我們發現，儲能的應用在10-15年看也會往這個方向走，它也需要支柱性的支撐。這樣的產業可能和我們隔壁幾個論壇正在討論的，比如儲能電站、調峰調頻的市場，可能會有很大的不一樣，但我們希望今天的思考能給大家從5-10年，近期、中期10-20年的周期認識這個行業有些幫助。

今天講三個方向：一是零邊際成本的儲能很重要，核心就是這個成本要非常低，才能適應未來整個電力系統自我凈化和可持續發展的需要。二是未來零邊際成本儲能市場需要哪四個關鍵的支撐要素。這幾個要素，我們覺得是提綱挈領的，可能是需要大家重點關注的內容，有幾個可能是近期的，有些是更中遠期的。三是關于零邊際成本儲能市場的演進路徑。應該說提出未來的路徑是很難的事，我們整個研究應該從剛才的介紹也是比較初步的階段，我們現在正在配合國網公司和其他相關的實踐落地的單位，包括地方的配電公司在探討怎么一步步切入，所以這里面應該是我們初步的研究成果，有很多不足之處，請大家批評指正。

大家怎么認識儲能?大家比較缺乏的是對儲能事情本質規律的認識，很多要么做電力系統，從電力系統的角度談，要么就是提到區塊鏈和云儲能，和電力系統沒有關系，這兩個東西應該結合起來談。從本質看，我們覺得儲能跳脫不了存儲或者倉儲行業的本質。我們也做了類比的研究，覺得還是有點意思，現在最重要的兩個倉儲，其實在現實世界發生的有兩塊：一是商品的倉儲，我們現在看到的快遞物流，實際上我們相信商品倉儲里面，倉儲起的作用和體現的規律性的東西，一定會以后的電力儲能里面體現出來。二是數據存儲，這和商品存儲不一樣，數據存儲結合大數據，本身存儲未來也會產生潛在的價值，這是和商品存儲不一樣的。我們可以看到，不管是商品流存儲還是數據流的存儲，應該說都有一些演進的規律。這些規律，我們認為是未來討論電力存儲要關注的。

今天的題目是“云儲能和區塊鏈”，其實也是未來在制造商品流的溯源里面會考慮區塊鏈的應用。區塊鏈出現之前已經發生了很多變化，比如說人工到自動化的衍變，從信息化到智能化的變化。大家知道順豐也做智能云倉，實際上也是從專用化向未來開放共享的方式衍變，張教授也提到云儲能的理念，很多很相通。另外我們也看到數據流的變化，數據流更重要的是成本一直用摩爾定律下降，所以越來越便宜。這在電池里面已經有相應的跡象。從最早的阿里提去IOE的行動，實際上把整個專用軟件和集中式的服務器都進行分布式和開源體系的轉變，這是未來儲能體系變化很重要的趨勢。另外一個很重要的是整個數據流從獨立實體向虛擬化的混合云平臺方向發展，也不能單純的提云，用戶的公有云和私有云的變化，未來是我們說的公有儲能和專用儲能的結合。很重要的是從這兩個行業對電力儲能有很大的啟發。初步判斷，我們覺得會更接近商品物流的特點，其實電力要的就是送過來、存起來，我用的是電，如果有儲能，就是一個普通的商品，但是它和現在的快遞又有很大的不一樣，快遞不能實現光速的傳輸和調配，大家知道這個電的傳輸和調配是實時發生的，電網本身已經有一個巨大的網絡和互聯網從速度和覆蓋范圍都是可以比擬的，在這方面有數據存儲的特點。以后電力存儲是數據流的存儲方向和商品流存儲方向的有機結合。

回到倉儲的本質，我們發現實際上成本是最關鍵的因素，如果沒有摩爾定律下來的這種內存和硬盤存儲的下降，不可能有現在說的大數據和云計算的發生。如果沒有京東和順豐民營企業在大型物流企業在倉儲革命的變化帶來成本的下降，也沒有現在這樣便捷的電商和低成本物流的體驗。成本下降非常重要。倉儲的目標，這兩張圖是它本質的規律。橫軸是隨著倉儲的增加，整個系統的成本會往下走。上面的圖是隨著倉儲的增加，運輸的成本往下走，倉儲本身的成本往上增加，庫存的成本有些增加，這是商品物流的特點。最后帶來的結果是下面這張圖，你的倉儲越多，你響應用戶服務的時間越短，用戶體驗更好。但是成本隨著設施的增多會下降，如果設施到臨界點以后，整個系統成本是增加的，儲能也有系統里面最優配置的市場空間和市場份額。

市場多大呢?在這之前還有一個問題，如果只能建一個倉庫，這個倉庫應該建在哪里?我覺得這是目前大家在整個儲能的應用里面缺乏指向性的，我們現在提到發電側的儲能，參與系統輔助服務的儲能，用戶側的儲能，每個市場好像都可以做。如果從系統的角度考慮這個問題，在你資源有限的情況下，我們先拋開現實世界的利益關系，實際上有一個最優選擇的，這是我們初步的研究成果，不一定對。我們現在判斷，對于一個電力系統，其實從投資和運營的角度，大概是發電，送端會有一個樞紐變電站，最后到負荷的資產。儲能以后要體現價值，是在整個系統的成本有所降低。哪塊投資的價值最大?如果在發電資產端建，起到更多是降低發電的有效裝機的需求，這是最大成本的節約。送端站在儲能云的角度，可以實現送端的儲能給多個發電廠實現共享儲能能力，但是它的效益更多，還可以這條送出線路的容量降下來。如果受端建儲能電站，實際上可以把輸電線路的成本降下來，再往下走到負荷端建用戶儲能，實際上這個影響是一直對前端所有環節都會帶來效益的。其實從系統的角度是在用戶端建儲能產生的效益最大，既降低發電成本，又降低主網成本，又降低負荷成本。

當光伏電站需要調峰，我們只要把負荷側的負荷調用起來就可以，不一定要在發電廠內部或者附近專門建儲能電站調峰，而是直接放到負荷側，因為中間有網絡連起來了。

這是我們的判斷，也是覺得未來大家在做市場開發以后，要更多的考慮這個儲能電站究竟放在哪兒。

市場空間要看負荷曲線，中國的負荷曲線和國外的地區可能不太一樣，中國各個地區也不太一樣，要做儲能一定要分析負荷特性，負荷特性是做儲能最基本的出發點，可能從整個事物邏輯的出發點考慮。這個負荷特性最有代表性或者最影響電力系統發展的就是加州的鴨子曲線。最上面是2012年的負荷曲線和常規負荷曲線很像，最下面是預測2020年，2016年某些天數已經到，未來的負荷特性會有變化，現在的負荷曲線雖然有峰谷差，但是沒有想象的那么大。現在中國的一些地方的日負荷率基本上到85，高的地方到90，調節的空間也就是在10%-20%之間的水平。如果有更多的分布式光伏進來，整個負荷峰谷差會加大。按照2012年的曲線看，通過負荷側的儲能，把它整成一條曲線，它是上面的灰色線，到2020年，平均負荷曲線會往下移。這個會帶來很大的影響，其實以后光伏解決的是這端，從最低到上面最頂的負荷尖峰靠常規電源，清潔能源雖然發展越來越多，但是加州的電力系統需要的常規電源的數量反而是不減反增，這是電力系統未來很大的困擾。

帶來成本的節約很明顯，如果把負荷曲線拉平，首先發電成本，不管是清潔能源還是常規能源都會下降，輸配電容量需求也會下降。負荷側的影響降的成本更多是上游，另外這里面也會提到，在沒有分布式電源的模式下和有分布式電源的模式下，整個儲能的投入空間會有巨大的變化。在傳統沒有分布式電源的模式，對最上面的負荷曲線，儲能的時間大概是5小時，在晚上的低谷進行存儲。到2020年按照加州的負荷曲線，我的功率是最大負荷要到30%左右，對儲能的需求會有2-3倍的提升，另外儲能的時間會變長，而且儲能的時間段會從晚上到白天，和大家現在理解的削峰填谷完全不一樣，在加州用了8年時間，在中國估計也就是5-10年時間，我們對儲能的理解和應用的場合和時間會有顛覆性的變化，這是希望今天報告能給大家啟發的。

空間和效益究竟多少，我們拿加州的電力系統做測算。沒有儲能到有用戶側儲能，最大負荷有顯著的下降，而且2020年的平均負荷比2012年還低，右邊的表，在四川院建儲能經濟性的模擬模型，做了初步分析的結果。從2013年、2020年到2030年，負荷從85%降到60%，儲能的成本往下走，我發現儲能其實對應的負荷削減的潛力是顯著增加。大家知道儲能最優的空間，不是說你無限制的裝，裝到多少夠呢?這個最優的解，說實話我們沒有算出來，并不一定拉平最優，而是更早達到最優的點。目前把負荷曲線拉平看，如果按照85%的負荷率，是目前中國大部分省網的負荷率，只需要3.7%的儲能電量，真正需要存儲或者儲能能發揮的空間也就3.7%的電量空間，隨著分布式光伏的發展，到2030年，這個數據漲到22%，未來要把負荷曲線拉平，大概有22%的電要經過電池的存儲才能做到。這個空間沒有分布式光伏，可以想像按照現在的電力系統，這個空間是非常低的。

這個效益體現在發電環節的固定成本、輸配電的固定成本和未來發電側的電力市場帶來邊際成本，就是電力批發市場低成本電源得到更大程度的利用。這三個環節的效益差別很大，目前最大的是在發配電環節的成本節約，通過左下角的整個加州的電力終端銷售價格的成本結構，可以看到基本賣給用戶的電力銷售價格結構，輸配電價格和發電價格接近和相當的水平，他們的預測是輸配電成本占比會超過發電的成本占比，未來最大的成本節約是輸配電固定成本的節約。最后整個的效果大概能節約多少呢?如果我們在2013年的電力系統來看，大概能節約8%，到2020年節約10%，到2030年節約19%。需要增加多少儲能的投入?大概總成本的增加到2013年，我們用2.43%的投入帶來8%的節約，到2020年這個數變化不大，2030年整個成本會增加6%。總的來看，其實儲能對整個電力系統的投入產出來說是很好的，也就是投入1塊的儲能帶來3塊錢成本的節約。這是非常劃算的事情，但是這個事情也是很難的事情。因為我們剛才想象的都是思想實驗，也就是說我有了儲能以后能把儲能削平，很多輸電線路都可以退出，但是電網發展不是這樣，輸電線路和電源建了，儲能把負荷拉平，存量的資產還在，沉默的成本是沒有辦法進一步下降的。

現實情況中，我們發現很多的成本是取不到的，也就是說最大的兩塊成本節約是很難實現的，哪里能實現?增量配網里面可能有機會。所以我覺得未來先建的線路或者電廠，一些增量的環節是需要大家重點關注的儲能應用的場景。現實世界里面，我們能實現最可靠的成本節約是來自度電的邊際成本節約，通過電力批發市場買更便宜的電源，然后高成本的調峰電源盡可能少用，這個成本節約是我們發現你這個成本節約并不能彌補你在儲能方面的投入，所以這是非常重要的問題。所以帶來的問題是儲能的成本一定要比現在想象的還要進一步降低，要大幅度降低，才能在現實世界里面找到生存的空間。

當然，生存的空間是現在必須要做，因為整個國外電力市場最關注的事情，這兩年美國大家都關心的問題就是電力公司死亡螺旋的問題，死亡螺旋怎么來的?剛才提到要發展可再生能源、要應對氣候變化，要應對環保問題，可再生能源的發展不能帶來傳統電源容量和輸電容量降低，反而傳統電源容量要繼續增長，帶來整個終端售電價格會進一步往上走。終端價格往上走帶來什么情況?用戶說干脆不用電網的電，自己建，造成用戶的自發電設備發展，用戶的電網設備發展之后，就說用成本+收益的發展模式，造成的配電容量在整個加州來看是往上走的。這又會帶來一個情況，你的成本進一步往上走。用戶會更愿意去建設自己的設施，電網收入的客戶的群體會下降，反過來終端的銷售電價會進一步上漲，這樣的死亡螺旋大家覺得這個模式不可持續。這個問題怎么解決呢?可能未來還是需要通過儲能解決。

第一個是要從負荷側控制最大負荷的增長，控制最大負荷的增長就把未來新增的電網投資降下來，另外建設增量的輸配電網和電源的時候，要把儲能帶來的優化效益，就是一份投入三份產出考慮進去，最后改善電力行業的邊際成本投入產出效益，終端的售電成本才會進一步往下走。電力公司未來不再是按照投資成本+收益的監管模式，未來更多是基于你為整個市場帶來多大改進的效益。這樣公用事業企業未來要向平臺化企業轉變，現在很多電網企業積極轉型的重要原因。

加州其實死亡困境，這幾年車起來，也是因為分布式光伏這幾年才真正上量，用戶有了選擇以后，才會倒逼這個改革的發生。加州的形式的傾向已經顯示出來，上面是用電需求，大家看到已經停滯，甚至微微往下走。死亡螺旋從2006年到現在，包括居民側是有明顯的上升，上升的結果會造成用戶干脆去自己建戶用的發電設施，最上面的圖就指的是戶用發電的全生命周期的成本，那個成本比現在加州的終端居民側的售電電價要低，用戶自己建設施的激勵會變得很強。這樣會造成自用的裝機進一步上升，又帶來需求的進一步停滯，整個循環就會帶來電力公司的難以維系。

這是為什么需要零邊際成本，不管是從整個行業的效率還是從電力行業的可持續發展來說都非常重要。未來有哪四大支柱呢?

1、光伏發電，光伏發電是零邊際成本儲能重要的推手，首先他的成本會降低，另外我們如果用傳統模式做，調峰的成本太高。2、電動汽車是零邊際成本儲能的重要來源。3、儲能云。4、區塊鏈。儲能云和區塊鏈更重要的是搭建市場的基礎設施，這是下一代能源市場的重要基礎設施，跟阿里巴巴為中國的商業搭建一個新的基礎設施一樣，所以大體上這四個環節是必不可少的。

光伏發電目前越來越接近平價區間，單純從成本來說和傳統能源競爭，這是美國EIA的報告，上面是可調度的能源，下面是非可調度，光伏、風電都已經和傳統電源進行競爭，所以他們預測未來增長最快的兩個能源就是可再生能源和天然氣發電，整個煤和核電都會往下走。下面可以看到，未來風電基本上是比較穩的增長，但是整個solarPV會有快速增長，去年我們國家的分布式光伏發電很快。未來5年的中國可以看到。整個光伏帶來的問題，從現在很多是晚間調峰變成日間調峰的問題，在沒有儲能的模式下，我們可以看到，鴨子曲線中間的肚子會進一步往下走，你要把晚上的高峰頂上去，意味著燃氣技術的能力和容量要進一步加強，應該說整個的系統成本會進一步增加。在零邊際成本儲能情況下，未來帶來的是另外一種選擇，也就是說負荷側的分布式光伏，不是用來用的，而是存的。白天用的是集中式光伏，晚上把白天的分布式光伏用來使用。只有這樣的情況下，我們未來的化石能源、燃氣能源機組才能退出，不然系統總是有需要，即使需要的時間非常短。

在EIA預測，整個電網級的儲能需求從2020年到2030年是增長最快的，但是遺憾的是EIA的報告里面沒有看到它對于用戶側的自己的儲能的影響，但我們目前覺得負荷側的分布式小規模儲能反而能得到更大的發展。

剛才提到負荷側的影響，更長遠的是在發電側的影響。發電側的影響和剛才原理很接近，我們現在建集中式的風電和光電都需要光(風)火打捆模式，要用輸電線路送出來，這是非常不合理的模式。環保效益很有限，因為火電機組，建風電和光電是為了環保，結果還要配火電機組，不配，這個輸電線路只有一個時間段用，成本太高。未來我們可以實現純光(風)儲能的送出，這樣線路的利用率可以和常規機組競爭，未來的風(光)的容量會可能不是和輸電線路匹配，而是容量大會超過整個送出線的容量，多的容量會存儲起來。核心經濟學的理念是，首先要取消打捆的火電，因為經濟性太低。成本進一步降低就可以替代常規火電和水電的送出。這樣的演進路徑是未來發電側要重點關注的方向，需要的前提條件是邊際成本儲能要足夠低，要低于機組在批發市場的能量的差價，這是要求非常高的。

我們未來需要非常便宜的儲能來源，這個來源是有的，這個來源就是電動汽車。首先大家可以看到電動汽車快速增長，這樣的增長勢頭，我們覺得未來可以趕上儲能電力系統的需要。到2030年能到6000到1億輛，目前來看是體量非常大的增長。這樣會帶來巨大的儲能潛力，這是發改能源所做的研究，整個調峰，2017年能到千萬千瓦級的功率調節的能力，到2030年能到幾億千瓦的調節能力，整個最大負荷可能也就是在大概9-10億的水平，這個調節能力很高，和我們剛才說的需求能很好的匹配。

為什么說是成本最低的來源?因為用戶在買車的時候把電池的成本付出去了。如果我再把電池做儲能的服務，并不需要額外付出更多的成本，包括配套充電設施是之前一次性投入過的。另外很重要的是現在對未來電動車最主要的群體，私家車來說，每天需要的整個用電量是非常低的，也就是說未來整個車上的電池的能力，如果只是滿足一個私家車用主日常行駛需要，整個能力只占到整個生命周期發揮能力很小的比例。2030年80度電，也就是四五百公里的車，大概跑10年只需要消耗4萬度電，還有12萬度電閑置不用。加上停的時間和行駛的時間占比，停的時間高于行駛時間。這個能源可以做有序充電，這是向下的調節。下一步向電網放電，可以實現向上的調節。最后還有梯次利用，梯次利用解決的是在車上用只能在家里或者有充電樁的地方，在空間上還是受限，如果用梯次利用可以把電池退下來，送到發電端或者電網端做很多系統級的應用，這比用新電池便宜很多。

儲能云，更重要的是要構建分層、分區、協調統一的市場平臺和交易機制，這里面想強調一點，我們剛才提到了區塊鏈和儲能云，恰恰忽視的一點是電力的一筆交易離不開所負載的物理網架，比如說一個地方要切負荷，要讓這個工廠停工，可以買儲能，買儲能但是只能買這個臺面下面的才能解決變壓器的問題，不能跳過一個臺去領域一個云上買別人的儲能，那個儲能不能解決他的問題。未來整個電力市場儲能的交易市場不能脫離實體電網，一定要和實體電網密切相關的市場機制，他要具備電網的分成分區分級的特點。國網電動汽車公司目前很高興看到它提儲能云的戰略，這個戰略我們解的對整個中國的儲能市場形成有很重要的意義，包括它是最大的受益方，也是未來最大的潛在買方，也是電力市場化改革的主體，它在推進試點和體制機制突破方面有它得天獨厚的優勢。

區塊鏈，沒有什么新鮮的東西，技術很多都是現成的，更重要的是第一次把這些技術用現在的方式給整合出來，尤其在共識機制方面有重要的突破。我們覺得不能太神話區塊鏈，也不能太樂觀的看待區塊鏈可以解決所有問題。我們剛剛提到傳統的中心化模式有很好的優點，包括它的速度快、可靠性高，包括安全性也未必比區塊鏈更低。區塊鏈有安全性上的優勢，區塊鏈上安全各有優劣，區塊鏈有三種不同的形式，這里不詳細展開。但我們覺得從電網級、區域級的市場搭建來說，一定是聯盟鏈的一種方式，因為只有它才能繼承中心化的優勢，又把區塊鏈的理念很好的融合進來。公有鏈和私有鏈更多是解決終端的問題和更小局部的問題。它能夠降低很大的成本，但這個成本的取得并不是技術本身帶來的，技術只是給我們提供了一個選擇。其實用中心化的方式一樣可以做到信用成本的降低、管理成本的降低、交易成本的降低，很多時候不是中心化做不到透明開放，而是中間的主體不愿意開放透明，區塊鏈的技術出現會讓大家追逐，會讓大家關注，大家不想落伍，會帶來新的動力，一旦用上這個技術就必然要開放、透明，會帶來我們說的信任成本、管理成本和交易成本的降低，大家知道你作為一個企業最頭痛的是拿不到足夠的信息做你要的決策，區塊鏈通過合理訪問權限的設置，任何參與主體都可以做出科學的決策。這是很關鍵，降低非常多的社會資源的浪費。

演進路徑，這是我們很難提的，我們初步提了一下，現實情況下還是要在現有體系下，包括現在的調頻市場，容量市場，配電側的市場，我們覺得大家要關注的是未來2-3年，在東部的分布式光伏帶來日間調峰的壓力，這和大家想的晚上到白天的削峰填谷有很大的變化。而且第一階段電動汽車也是有序用電為主，整個的儲能云和區塊鏈都是試點階段，我們覺得到2020年到2030年到負荷側的應用會有顯著的加快，而且剛才提到的國家電網和各個主體的推動下，整個儲能云和區塊鏈初步能判斷實現電網發電用戶儲能多邊交易的能力，形成高度自治又是有序聯盟鏈的市場格局，這是我們目前比較看好的。另外一個看好的是第二個階段，我們會釋放出新的市場空間，大家做儲能都不做居民側，因為電價機制不支持，扭曲的電價機制會在未來可能2020年到2030年有重大突破，大家做儲能的至少在考慮5年以后的市場布局，或者現在做海外市場的時候，要把居民側作為重點，把這些經驗好好積累來應對中國居民側電價放開以后帶來的很大機會。中國居民的電量是中國增長最快的細分領域，也符合消費升級的大方向，所以居民側我覺得也是大家2-3年以后要提前布局的重點，先從國內到海外的。最后是形成統一與分布自治的市場格局。

四川能源互聯網，從整個技術咨詢、科技項目、系統開發和儲能應用方面開展了很多的工作，這也是今天借這個平臺，希望大家有相關的合作也可以和我們聯系。清華四川院除了我在創新業務發展部，更多是戰略的咨詢，有很多具體的產業部門和孵化了很多企業，在具體的技術上，在事實的項目方案上都有我們的特長。會后感興趣的話，多和我們合作。謝謝大家!

(本文根據現場錄音整理，未經本人審核)