儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展 -市場(chǎng)機(jī)制與商業(yè)模式創(chuàng)新 202404(簡(jiǎn)版報(bào)告)_第1頁(yè)
儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展 -市場(chǎng)機(jī)制與商業(yè)模式創(chuàng)新 202404(簡(jiǎn)版報(bào)告)_第2頁(yè)
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CNES自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)2024年4月i自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)介紹和展示最佳實(shí)踐,以及提供專業(yè)支持等方式,促進(jìn)中國(guó)的綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展。NRDC在北京市公安局立北京代表處,業(yè)務(wù)主管部門(mén)為國(guó)家林業(yè)和草原局。NRDC與中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)、廈門(mén)大學(xué)等單位合作完成了一系列電力研究報(bào)告,包括《雙碳背景下發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能綜合價(jià)值評(píng)估及政策研究》、《中國(guó)電力行業(yè)清潔低碳發(fā)展研究2022》、《碳中和目標(biāo)下發(fā)電集團(tuán)發(fā)電業(yè)務(wù)低碳轉(zhuǎn)型研究》、《中國(guó)典型省份煤電轉(zhuǎn)型優(yōu)化潛力研究》等。CNES中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟創(chuàng)立于2010年3月,是中國(guó)第一個(gè)專注于儲(chǔ)能領(lǐng)域的非營(yíng)利性行業(yè)社團(tuán)組織,致力于通策的制定和儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用推廣,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康有序可持續(xù)發(fā)展。聯(lián)盟聚集了優(yōu)秀的儲(chǔ)能技術(shù)廠商、新能源產(chǎn)業(yè)公司、電力系能源研究會(huì)儲(chǔ)能專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)處的相關(guān)工作。聯(lián)盟在支撐政府主管部門(mén)研究制定中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、倡導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式、確定中遠(yuǎn)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)方向、整合產(chǎn)業(yè)力量推動(dòng)建立產(chǎn)業(yè)機(jī)制等工作中,發(fā)揮著舉足輕重的先鋒作用。封面圖片:廣東佛山寶塘電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站,由南京南瑞繼保電氣有限公司提供。封底圖片:先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能電站,由中儲(chǔ)國(guó)能(北京)技術(shù)有限公司提供。所使用的方正字體由方正電子免費(fèi)公益授權(quán)。免責(zé)聲明研究報(bào)告內(nèi)容僅供參考,不構(gòu)成財(cái)務(wù)、法律、投資建議、投資咨詢意見(jiàn)或其他意見(jiàn),對(duì)任何因直接或間接使用本報(bào)告涉及的信息和內(nèi)容或者據(jù)此進(jìn)行投資所造成的一切后果或損失,研究團(tuán)隊(duì)、資助機(jī)構(gòu)和發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)任何法律責(zé)任。版權(quán)說(shuō)明(簡(jiǎn)版報(bào)告)2024年4月1前言前言抽水蓄能和新型儲(chǔ)能是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備。隨著新能源發(fā)電滲透率的提升,我國(guó)新型儲(chǔ)能發(fā)展迅猛,過(guò)去三年累計(jì)裝機(jī)規(guī)模從2020年不到3.3GW增長(zhǎng)到2023年的34.5GW,年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)100%。新型儲(chǔ)能的快速發(fā)展主要得益于各省出臺(tái)的新能源配儲(chǔ)政策。由于電力市場(chǎng)機(jī)制不完善,商業(yè)模式尚未成熟,收益水平低、市場(chǎng)化收益占比低、收益來(lái)源單一、收益不穩(wěn)定等諸多問(wèn)題制約著新型儲(chǔ)能的規(guī)2021年,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出推動(dòng)新型儲(chǔ)能規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化發(fā)展,明確了2030年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展目標(biāo)。2022年發(fā)布的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提出通過(guò)完善體制機(jī)制,加快新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化步伐。新型儲(chǔ)能通過(guò)參與中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)等各類電力市場(chǎng),形成更加多元、成熟的商業(yè)模式,是未來(lái)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。本項(xiàng)目主要采用調(diào)查研究的方式,聚焦新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)機(jī)制和商業(yè)模式兩個(gè)方面,對(duì)比分析國(guó)內(nèi)外新型儲(chǔ)能可參與的市場(chǎng)化交易機(jī)制以及不同市場(chǎng)機(jī)制下形成的商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)性,識(shí)別我國(guó)在推動(dòng)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化發(fā)展方面存在的不足,并在借鑒國(guó)外儲(chǔ)能配套市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出不同階段儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的市場(chǎng)機(jī)制創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新建議。內(nèi)容包括以下五部分:儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀分析及趨勢(shì)展望、國(guó)內(nèi)外新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的市場(chǎng)機(jī)制對(duì)比、國(guó)內(nèi)外新型儲(chǔ)能典型商業(yè)模式與經(jīng)濟(jì)性分析、新型儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展存在的不足與挑戰(zhàn)以及新型儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制和商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展的建儲(chǔ)能的健康發(fā)展需要可行的商業(yè)模式,而商業(yè)模式的成熟依賴于市場(chǎng)機(jī)制的逐漸完善。通過(guò)本項(xiàng)目的研究,對(duì)新型儲(chǔ)能未來(lái)商業(yè)模式創(chuàng)新方向做初步探索,嘗試提出儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)規(guī)則完善的建議,希望在推動(dòng)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化、規(guī)?;l(fā)展方面貢獻(xiàn)綿薄2根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì)[1],截至2023年底,全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模289.2GW,年增長(zhǎng)率21.9%。抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模首次低于70%,占比降幅較大,與2022年同期相比下降12.3個(gè)百分點(diǎn)。新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)91.3GW,是2022年同期的近兩倍,其中,鋰離子電池繼續(xù)高速增長(zhǎng),年增長(zhǎng)率超過(guò)100%。截至2023年底,全球“表前”儲(chǔ)能(電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能)累計(jì)裝機(jī)占比為72%。根據(jù)CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì),截至2023年底,我國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模86.5GW,占全球市場(chǎng)總規(guī)模的30%,同比增長(zhǎng)45%。抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比同樣首次低于60%,與2022年同期相比下降17.7個(gè)百分點(diǎn);新型儲(chǔ)能繼續(xù)高速發(fā)展,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模首次突破30GW,達(dá)到34.5GW/74.5GWh,功率規(guī)模和能量規(guī)模同比增長(zhǎng)均超過(guò)150%。截至2023年底,我國(guó)“表前”儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)占比為92%。與新型儲(chǔ)能爆發(fā)式增長(zhǎng)形成鮮明對(duì)照的是新型儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行效果較差,特別是新型儲(chǔ)能中規(guī)模發(fā)展最快的電化學(xué)儲(chǔ)能。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù),2022年電化學(xué)儲(chǔ)能平均等效利用系數(shù)僅12.2%,新能源配儲(chǔ)系數(shù)僅為6.1%,火電廠配儲(chǔ)能為15.3%,電網(wǎng)儲(chǔ)能為14.8%,用戶儲(chǔ)能為28.3%。低利用率不僅影響儲(chǔ)能投資的回收,也難以發(fā)揮對(duì)電力系統(tǒng)的支撐與調(diào)節(jié)作用。2.2趨勢(shì)展望短時(shí)高頻應(yīng)用需求預(yù)計(jì)將不斷涌現(xiàn),為功率型儲(chǔ)能技術(shù)帶來(lái)市場(chǎng)機(jī)會(huì)。當(dāng)前,新型儲(chǔ)能功率型應(yīng)用主要集中在火儲(chǔ)調(diào)頻領(lǐng)域。光伏發(fā)電和風(fēng)電機(jī)組有功功率控制主要采用最大功率點(diǎn)(MaximumPowerPointTracking,MPPT)跟蹤策略,基本不具備慣性和調(diào)頻響應(yīng)能力。隨著新能源滲透率的提升,慣量、一次調(diào)頻、無(wú)功電壓支撐等功率型應(yīng)用需求將顯現(xiàn)。以一次調(diào)頻為例,如果按新增新能源裝機(jī)6%考慮配置儲(chǔ)能[2],則到2030年新增功率型儲(chǔ)能需求超過(guò)27GW(假設(shè)2024~2030年新增新能源裝機(jī)15億kW以上,具有一次調(diào)頻能力的風(fēng)光占30%)。功率型應(yīng)用場(chǎng)景下儲(chǔ)能充放電頻繁,當(dāng)前的磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能在安全、壽命方面存在較大挑戰(zhàn),為飛輪、超級(jí)電容、鈦酸鋰等功率型儲(chǔ)能技術(shù)帶來(lái)市場(chǎng)機(jī)會(huì)。5獨(dú)立儲(chǔ)能商業(yè)模式將逐漸成熟,市場(chǎng)化收益占比有望提升。截至2023年底,我國(guó)已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)34.5GW/74.5GWh,其中獨(dú)立儲(chǔ)能裝機(jī)占比接近40%。受限于電力市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)程,現(xiàn)階段獨(dú)立儲(chǔ)能的商業(yè)模式尚不成熟,整體收益水平不高。未來(lái)隨著新型儲(chǔ)能成本的快速下降和電力市場(chǎng)相關(guān)規(guī)則的完善,商業(yè)模式將逐漸成熟,現(xiàn)貨價(jià)差套利、輔助服務(wù)收益等市場(chǎng)化收益占比將逐漸提升,改變當(dāng)前以容量租賃收益為主,市場(chǎng)化收益為輔的狀態(tài),整體收益水平有望滿足可持續(xù)發(fā)展要求。用戶側(cè)儲(chǔ)能場(chǎng)景和規(guī)模將會(huì)不斷擴(kuò)大,裝機(jī)占比仍將延續(xù)下降趨勢(shì)。用戶側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景眾多,包括家用儲(chǔ)能、工業(yè)園區(qū)、分布式新能源、微電網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心、5G基站、充電設(shè)施等,不同場(chǎng)景對(duì)儲(chǔ)能需求存在較大差異,如降低用電成本、保障可靠供電、提高電能質(zhì)量、提高綠電消費(fèi)占比等。全球市場(chǎng)中,家儲(chǔ)、工商業(yè)儲(chǔ)能是目前主要場(chǎng)景,國(guó)內(nèi)以工商業(yè)儲(chǔ)能為主,其他場(chǎng)景處于示范階段。隨著技術(shù)和市場(chǎng)機(jī)制的成熟,新場(chǎng)景應(yīng)用會(huì)逐漸顯現(xiàn),保持近幾年近60%左右的復(fù)合增長(zhǎng)速度。但由于用戶側(cè)儲(chǔ)能單體容量較小,將延續(xù)2014年以來(lái)裝機(jī)占比持續(xù)下降的趨勢(shì),預(yù)計(jì)2025、2030年累計(jì)裝機(jī)占比下降到10%、5%以下。磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能向大容量、高安全、低成本、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展。隨著儲(chǔ)能電站規(guī)模越來(lái)越大,大電芯優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯:更容易獲得高體積能量密度、減少Pack端零部件使用量而帶來(lái)降低成本、集成領(lǐng)域裝配工藝大大簡(jiǎn)化。隨著電芯由280Ah向300Ah+容量加速滲透,多家主流電池廠家都推出了單艙(20尺)5MWh+儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品,單艙能量密度提升40%以上。通過(guò)不斷優(yōu)化陽(yáng)極/陰極預(yù)鋰化、智能溫控技術(shù)、SOC均衡控制等技術(shù)顯著提升了儲(chǔ)能系統(tǒng)循環(huán)壽命,降低了全生命周期成本。儲(chǔ)能變流器向大容量、高電壓、構(gòu)網(wǎng)型方向發(fā)展。由于可以提升轉(zhuǎn)換效率、提高整機(jī)響應(yīng)速度,大容量、高電壓技術(shù)方案成為發(fā)展趨勢(shì)。為了匹配5MWh+容量的電池艙,集中式變流器單機(jī)容量將由當(dāng)前的2~3MW向更大容量發(fā)展;變流器直流側(cè)電壓完成了由1000V向1500V的過(guò)渡,并且2000V產(chǎn)品也已經(jīng)問(wèn)世;憑借更大的單機(jī)容量和更快的響應(yīng)速度,高壓級(jí)聯(lián)產(chǎn)品也逐漸開(kāi)展示范應(yīng)用。而隨著新能源的大規(guī)模接入,電力系統(tǒng)低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等問(wèn)題凸顯,穩(wěn)定性問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻,構(gòu)網(wǎng)型逆變器逐步受到青睞,其技術(shù)逐步由示范走向成熟。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)將逐漸從示范走向成熟。目前,投運(yùn)的鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)一般不超過(guò)4小時(shí),這一持續(xù)時(shí)間已經(jīng)足夠滿足現(xiàn)階段電網(wǎng)的需求。未來(lái),隨著極端天氣頻發(fā)、常規(guī)火電機(jī)組退役和新能源大規(guī)模并網(wǎng),將需要更長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的儲(chǔ)能技術(shù)。然而,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求是逐漸顯現(xiàn)的,新的長(zhǎng)時(shí)技術(shù)的成熟需要時(shí)間和資本的投入,當(dāng)前缺乏激勵(lì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的政策。國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的相關(guān)研究[3-6],制定了相關(guān)政策并改進(jìn)市場(chǎng)機(jī)制來(lái)激勵(lì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目研發(fā)、投資和部署,到2030年,諸如壓縮空氣、液流電池、金屬空氣電池等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)有望成熟,有潛力實(shí)現(xiàn)與鋰離子電池同等或更37對(duì)比分析山東、山西、甘肅三個(gè)省份新能源配儲(chǔ)、獨(dú)立儲(chǔ)能參與的市場(chǎng)范圍和市場(chǎng)規(guī)則可知,獨(dú)立儲(chǔ)能可無(wú)障礙參與現(xiàn)貨電能量市場(chǎng),準(zhǔn)入、申報(bào)、出清、結(jié)算等相關(guān)市場(chǎng)規(guī)則在不斷完善;為推動(dòng)新能源由保障性消納向市場(chǎng)化消納轉(zhuǎn)變,激勵(lì)新能源配儲(chǔ)的市場(chǎng)機(jī)制正在形成,包括減少偏差考核、逐步增大市場(chǎng)化電量比例、通過(guò)二次限價(jià)提升發(fā)電收益和提升容量補(bǔ)償?shù)龋惠o助服務(wù)以二次調(diào)頻為主,獨(dú)立儲(chǔ)能參與的規(guī)則有待建立和完善,爬坡、一次調(diào)頻等新的輔助服務(wù)品種為獨(dú)立儲(chǔ)能開(kāi)拓了新的市場(chǎng)空間。參與中長(zhǎng)期市場(chǎng)方面,隨著新能源裝機(jī)占比提升,三個(gè)省份正積極的推動(dòng)新能源參與市場(chǎng),鼓勵(lì)新能源參與中長(zhǎng)期市場(chǎng),通過(guò)合約電量轉(zhuǎn)讓、連續(xù)開(kāi)市等方式滿足新能源靈活調(diào)整的交易需求;山東最新的征求意見(jiàn)稿允許獨(dú)立儲(chǔ)能以場(chǎng)站為交易單元參與,山西、甘肅市場(chǎng)規(guī)則尚未將獨(dú)立儲(chǔ)能納入中長(zhǎng)期市場(chǎng)。參與現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)方面,山東、甘肅新能源采用“報(bào)量報(bào)價(jià)”方式、山西新能源采用“報(bào)量不報(bào)價(jià)”方式參與日前電能量市場(chǎng);山東允許獨(dú)立儲(chǔ)能“報(bào)量報(bào)價(jià)”、甘肅允許獨(dú)立儲(chǔ)能“報(bào)量不報(bào)價(jià)”、山西允許獨(dú)立儲(chǔ)能按月自主選擇以上的兩種方式之一參與日前電能量市場(chǎng),甘肅還允許獨(dú)立儲(chǔ)能參與實(shí)時(shí)電能量市場(chǎng),山東、山西提出在條件具備時(shí)參與實(shí)時(shí)電能量市場(chǎng)。為防范市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),山西、山東均新建一二次限價(jià)機(jī)制,在一定程度上刺激新能源場(chǎng)站主動(dòng)配置儲(chǔ)能。參與輔助服務(wù)市場(chǎng)方面,三個(gè)省份都建立了二次調(diào)頻市場(chǎng),只有甘肅允許新能源和獨(dú)立儲(chǔ)能參與二次調(diào)頻,山東允許獨(dú)立儲(chǔ)能參與二次調(diào)頻,但將獨(dú)立儲(chǔ)能調(diào)頻貢獻(xiàn)率設(shè)定為0.1,山西獨(dú)立儲(chǔ)能參與二次調(diào)頻的規(guī)則正在制定中;山西還建立了一次調(diào)頻和正備用輔助服務(wù)市場(chǎng),目前獨(dú)立儲(chǔ)能可參與這兩個(gè)品種,新能源配儲(chǔ)暫不參與一次調(diào)頻,在具備調(diào)節(jié)能力的情況下可參與正備用市場(chǎng),但需要通過(guò)相關(guān)性能測(cè)試;山東還建立了爬坡輔助服務(wù)市場(chǎng),允許獨(dú)立儲(chǔ)能參與。容量補(bǔ)償機(jī)制方面,只有山東建立了市場(chǎng)化容量補(bǔ)償機(jī)制,補(bǔ)償費(fèi)用按照月度市場(chǎng)化可用容量占比進(jìn)行分配,新能源場(chǎng)站(含其配建儲(chǔ)能)日可用容量=運(yùn)行日負(fù)荷高峰時(shí)段電站市場(chǎng)化實(shí)際上網(wǎng)電力平均值,現(xiàn)階段,光伏電站(含其配建儲(chǔ)能)日可用容量暫按其日平均上網(wǎng)電力計(jì)算,獨(dú)立新型儲(chǔ)能電站日可用容量=儲(chǔ)能電站核定放電功率×K×H/24。日可用系數(shù)K=電站當(dāng)日運(yùn)行及備用狀態(tài)下的小時(shí)數(shù)(計(jì)劃?rùn)z修、臨故修時(shí)間不計(jì)入)/24。獨(dú)立新型儲(chǔ)能電站在運(yùn)行日進(jìn)行實(shí)際充放電的,其日可用等效小時(shí)場(chǎng)新能源“報(bào)量不報(bào)價(jià)”新能源“報(bào)量不報(bào)價(jià)”主選擇以“報(bào)量報(bào)價(jià)”新能源“報(bào)量報(bào)價(jià)”儲(chǔ)能“報(bào)量不報(bào)價(jià)”無(wú)無(wú)1發(fā)電市場(chǎng)化容量補(bǔ)償費(fèi)用按照省發(fā)展改革委核定的市場(chǎng)化容量補(bǔ)償電價(jià)(元/度)向9通過(guò)調(diào)研典型國(guó)家和地區(qū)可知,國(guó)外正逐漸完善電力市場(chǎng)規(guī)則來(lái)推動(dòng)儲(chǔ)能參與各類市場(chǎng)。與國(guó)內(nèi)開(kāi)展現(xiàn)貨的省份類似,國(guó)外獨(dú)立儲(chǔ)能都可以通過(guò)參與現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)獲得套利收益;同國(guó)內(nèi)相比,國(guó)外輔助服務(wù)類型更加多樣,通常儲(chǔ)能可自由選擇參與,由于響應(yīng)速度快,儲(chǔ)能在參與輔助服務(wù)方面一般具有遠(yuǎn)超常規(guī)電源的優(yōu)勢(shì);國(guó)外普遍具有容量市場(chǎng)或資源充足性機(jī)制,如美國(guó)最大電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商PJM、紐約州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商N(yùn)YISO、英國(guó)的容量市場(chǎng),美國(guó)加州的資源充足性計(jì)劃(RA),獨(dú)立儲(chǔ)能可參獲得長(zhǎng)達(dá)10年以上參與現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)方面,美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)(FERC)2018年發(fā)布841號(hào)法令,指示獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(ISO)和區(qū)域輸電組織(RTO)制定規(guī)則,在非歧視的基礎(chǔ)上向儲(chǔ)能資源開(kāi)放其批發(fā)能量、容量和輔助服務(wù)市場(chǎng);英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)從2018年5月開(kāi)始放松平衡機(jī)制的準(zhǔn)入,簡(jiǎn)化和明確儲(chǔ)能及聚合商參與平衡機(jī)制的流程;澳大利亞在2021年引入5分鐘結(jié)算機(jī)制,為投資儲(chǔ)能等快速響應(yīng)技術(shù)提供更準(zhǔn)確的價(jià)格信號(hào)。參與輔助服務(wù)市場(chǎng)方面,美國(guó)德州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織ERCOT投運(yùn)的儲(chǔ)能平均時(shí)長(zhǎng)1小時(shí)左右,主要參與調(diào)頻和響應(yīng)備用服務(wù),2022年儲(chǔ)能系統(tǒng)提供的輔助服務(wù)比例超過(guò)50%,ERCOT于2023年發(fā)布了一個(gè)新輔助服務(wù)——應(yīng)急備用服務(wù)(ECRS),要求連續(xù)2個(gè)小時(shí)保持在指定容量水平,有利于2小時(shí)以上儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署;英國(guó)從2022年開(kāi)始陸續(xù)推出3項(xiàng)新的調(diào)頻輔助服務(wù)品種動(dòng)態(tài)遏制(DC)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定(DM)和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)(DR)[10],替代傳統(tǒng)調(diào)頻,從響應(yīng)時(shí)間來(lái)看,儲(chǔ)能具有顯著優(yōu)勢(shì);澳大利亞允許5MW及以上的儲(chǔ)能電站參與調(diào)頻市場(chǎng),現(xiàn)有調(diào)頻品種響應(yīng)時(shí)間涵蓋4秒~5分鐘[11],還推出1秒內(nèi)響應(yīng)的快速調(diào)頻品種供儲(chǔ)能參與。容量補(bǔ)償或容量市場(chǎng)方面,美國(guó)的新英格蘭電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商ISO-NE將2小時(shí)確定為獲得滿容量信用所需的最短持續(xù)時(shí)間,包括加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO、中部電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商MISO、紐約州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商N(yùn)YISO和西南電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商SPP在內(nèi)的幾個(gè)地區(qū)為4小時(shí),而PJM則要求8小時(shí);加州實(shí)施資源充足性(RA)政策,以滿足高峰需求并整合可再生能源,RA合同可為時(shí)長(zhǎng)為4小時(shí)的儲(chǔ)能項(xiàng)目提供長(zhǎng)達(dá)10年以上的容量補(bǔ)貼;英國(guó)從2016年開(kāi)始允許包括電化學(xué)儲(chǔ)能在內(nèi)的新興資源參與容量市場(chǎng),為反映不同時(shí)長(zhǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量可用性,設(shè)定容量降級(jí)因數(shù)(De-ratingFactor)。3.3國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能市場(chǎng)化交機(jī)制對(duì)比分析以獨(dú)立儲(chǔ)能為例,可參與典型國(guó)家和地區(qū)的市場(chǎng)化交易品種如表2所示。日前市場(chǎng)方面,美國(guó)德州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織ERCOT、英國(guó)日前市場(chǎng)均為非強(qiáng)制性的市場(chǎng),但ERCOT日前市場(chǎng)為金融性質(zhì)的市場(chǎng),英國(guó)日前市場(chǎng)合約需物理執(zhí)行;澳大利亞無(wú)日前市場(chǎng),從日前16:00開(kāi)始對(duì)次日交易進(jìn)行滾動(dòng)預(yù)出清2并向市場(chǎng)主體發(fā)布出清結(jié)果,預(yù)出清結(jié)果不參與結(jié)算;儲(chǔ)能均可參與各國(guó)家或地區(qū)的日前市場(chǎng)。實(shí)時(shí)市場(chǎng)方面,美國(guó)加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO、美國(guó)德州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織ERCOT、山東、山西、甘肅均采用“日前+實(shí)時(shí)”的雙結(jié)算機(jī)制,國(guó)內(nèi)獨(dú)立儲(chǔ)能參與市場(chǎng)規(guī)則尚不完善,山東、山西提出具備條件時(shí)參與實(shí)時(shí)市場(chǎng),國(guó)外國(guó)家和地區(qū)具有完善的市場(chǎng)機(jī)制且均允許儲(chǔ)能參與實(shí)時(shí)市場(chǎng)(平衡機(jī)制)。調(diào)頻輔助服務(wù)方面,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)化程度滯后于國(guó)外,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)化的調(diào)頻輔助服務(wù)主要為二次調(diào)頻,儲(chǔ)能參與二次調(diào)頻面臨無(wú)市場(chǎng)規(guī)則或無(wú)市場(chǎng)公平等問(wèn)題;國(guó)外調(diào)頻品種按響應(yīng)時(shí)間和動(dòng)作方向劃分的更細(xì),儲(chǔ)能可公平參與各調(diào)頻輔助服務(wù)品種。備用輔助服務(wù)方面,同調(diào)頻類似,國(guó)內(nèi)備用輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)滯后,山西2023年建立了正備用輔助服務(wù)市場(chǎng)并允許獨(dú)立儲(chǔ)能參與,山東、甘肅尚未有市場(chǎng)化的備用輔助服務(wù)品種;美國(guó)加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO、美國(guó)德州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織ERCOT、英國(guó)具有多種允許儲(chǔ)能參與的備用輔助服務(wù)品種,美國(guó)德州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織ERCOT在2023年還引入了新的備用輔助服務(wù)——ECRS。爬坡輔助服務(wù)方面,調(diào)研的7個(gè)國(guó)家和地區(qū)中,只有美國(guó)加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO和山東推出了市場(chǎng)化的爬坡輔助服務(wù)產(chǎn)品,允許獨(dú)立儲(chǔ)能參與該市場(chǎng)。二者均采用爬坡和能量市場(chǎng)聯(lián)合出清的模式,只需要申報(bào)爬坡服務(wù)速率,不單獨(dú)對(duì)爬坡輔助服務(wù)進(jìn)行報(bào)價(jià);山東目前僅在日內(nèi)運(yùn)行開(kāi)展交易,以15分鐘為交易的時(shí)間尺度[12],美國(guó)加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO開(kāi)展日前(15分鐘)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)(5分鐘)交易[13];山東目前采用發(fā)電側(cè)分?jǐn)偟姆绞?,美?guó)加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO采用爬坡費(fèi)用在發(fā)用兩側(cè)共同分?jǐn)傇瓌t。容量機(jī)制方面,國(guó)內(nèi)只有山東出臺(tái)了市場(chǎng)化容量補(bǔ)償電價(jià)機(jī)制,補(bǔ)償費(fèi)用按照月度市場(chǎng)化可用容量占比進(jìn)行分配;美國(guó)加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO采用資源充足性計(jì)劃、英國(guó)采用容量市場(chǎng)[14]確保電力服務(wù)的可靠性;美國(guó)德州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織ERCOT和澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)(NEM)無(wú)容量機(jī)制,采用稀缺定價(jià)機(jī)制[15]來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠性。市場(chǎng)類型CAISOERCOT英國(guó)山東山西甘肅VVV(日前預(yù)與結(jié)算)VVVVVVV用×××V×××V××性計(jì)劃(×××××4從調(diào)研的典型國(guó)家來(lái)看,由于未來(lái)市場(chǎng)空間大,電源側(cè)新能源配儲(chǔ)、電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能是主要應(yīng)用場(chǎng)景。同國(guó)外相比,我國(guó)新能源配儲(chǔ)主要由政策推動(dòng),無(wú)成熟商業(yè)模式;受限于電力市場(chǎng)機(jī)制不完善,電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能收益以租賃為主,市場(chǎng)化收益水平和收益穩(wěn)定性同國(guó)外存在明顯差距。用戶側(cè)儲(chǔ)能方面,我國(guó)以工商業(yè)儲(chǔ)能為主,國(guó)外以戶儲(chǔ)為主;得益于較低的初始投資成本,同國(guó)外戶儲(chǔ)相比,我國(guó)工商業(yè)儲(chǔ)能收益更好。各場(chǎng)景下新型儲(chǔ)能商業(yè)模式及經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如下。經(jīng)濟(jì)性主要挑戰(zhàn)能源配儲(chǔ)中美●配儲(chǔ)的新能源電站●減少棄電和考核費(fèi)●共址項(xiàng)目可獲得稅收抵●配儲(chǔ)可獲得更高的PPA3溢價(jià)或市場(chǎng)●儲(chǔ)能作為成質(zhì)量難以保●棄電和考核收益十分有●市場(chǎng)化方式推動(dòng)新能源●經(jīng)濟(jì)性相對(duì)●新能源未參與現(xiàn)貨市●缺乏激勵(lì)新能源自動(dòng)配儲(chǔ)的市場(chǎng)規(guī)則(比如提升容量和能量時(shí)移價(jià)立儲(chǔ)能中美英澳●能量套利●容量租賃●單一的輔助服務(wù)收●能量套利收●容量收益(容量市場(chǎng)或RA合●多項(xiàng)輔助服●能量套利依賴現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)差,目前●容量租賃難以市場(chǎng)化和簽訂長(zhǎng)期合●可參與的輔助服務(wù)品種●電能量收益占比越來(lái)越●容量收益穩(wěn)年以上固定●儲(chǔ)能提供了更多的輔助●現(xiàn)貨價(jià)差小,價(jià)格上備用等輔助●缺乏常態(tài)化、市場(chǎng)化的容量收益用戶側(cè)儲(chǔ)能中德●工商業(yè)峰谷價(jià)差套●居民屋頂光伏配儲(chǔ)提高能源●峰谷價(jià)差高的省份經(jīng)濟(jì)●依賴于分時(shí)●經(jīng)濟(jì)性取決于光伏上網(wǎng)電價(jià)和零售●售電側(cè)電價(jià)市場(chǎng)化影響商業(yè)模式和經(jīng)源電力交易新模式,其目的是為了緩解補(bǔ)貼取消后新增發(fā)電裝機(jī)動(dòng)力不足的情況,持續(xù)促進(jìn)火電配儲(chǔ):以國(guó)內(nèi)燃煤發(fā)電機(jī)組配儲(chǔ)為典型代表。2018年以來(lái),在各地調(diào)頻輔助服務(wù)政策支持下,火電廠配置電池儲(chǔ)能可以有效改善機(jī)組的調(diào)頻性能,降低機(jī)組被考核風(fēng)險(xiǎn),增加火電廠調(diào)頻收益,迅速實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的領(lǐng)域,山西、蒙西、山東、甘肅、京津唐、浙江等多個(gè)地區(qū)開(kāi)展了應(yīng)用示范。商業(yè)模式方面,火電廠和第三方簽訂合同能源管理合同,由一方或雙方開(kāi)展項(xiàng)目運(yùn)營(yíng),收益由雙方按比例進(jìn)行分配。該場(chǎng)景市場(chǎng)化程度高,早期建設(shè)的項(xiàng)目有較好的投資回報(bào),一半不到3年就能收回成本;但隨著投運(yùn)項(xiàng)目越來(lái)越多,后續(xù)投資的部分調(diào)頻項(xiàng)目投資收益大幅下降甚至?xí)霈F(xiàn)虧損。新能源配儲(chǔ):國(guó)外許多地區(qū),風(fēng)電、光伏項(xiàng)目直接參與批發(fā)電力市場(chǎng),并按市場(chǎng)價(jià)格出售電力,現(xiàn)貨價(jià)差大的情況下,配置儲(chǔ)能可提升新能源發(fā)電經(jīng)濟(jì)性;新能源發(fā)電和商業(yè)客戶也可以簽訂購(gòu)電協(xié)議,購(gòu)買(mǎi)方按預(yù)先協(xié)商好的購(gòu)電協(xié)議價(jià)格向風(fēng)電、光伏項(xiàng)目所有者支付電費(fèi),新能源項(xiàng)目配儲(chǔ)比與購(gòu)電協(xié)議溢價(jià)呈正向線性關(guān)系,更高的配儲(chǔ)比將獲的更高的購(gòu)電協(xié)議溢價(jià)。國(guó)內(nèi)新能源尚未進(jìn)入市場(chǎng),配儲(chǔ)項(xiàng)目主要靠減少棄電和“兩個(gè)細(xì)則”考核獲得收益,減少棄電量獲得的回報(bào)率很低,對(duì)于早期投運(yùn)并網(wǎng)、上網(wǎng)電價(jià)較高且存在棄電的部分新能源項(xiàng)目有一定的吸引力;從調(diào)研的場(chǎng)站來(lái)看,考核費(fèi)用增加單位發(fā)電成本約0.03~0.04元/kWh,當(dāng)前的考核力度也難以激勵(lì)新能源場(chǎng)站主動(dòng)配4.2電網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要有兩類:一類是電網(wǎng)公司投資的替代輸變電設(shè)施的儲(chǔ)能,另一類是第三方投資主體投資的獨(dú)立儲(chǔ)能。已投運(yùn)的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能以獨(dú)立儲(chǔ)能為主。對(duì)比美國(guó)加州、英國(guó)、澳大利亞、與我國(guó),從市場(chǎng)化程度和收益構(gòu)成來(lái)看,除了普遍可參與的較為成熟的現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場(chǎng)外,國(guó)外項(xiàng)目還包含一些穩(wěn)定的長(zhǎng)期收益,如加州的資源充足性合同(一般超過(guò)10年)、英國(guó)的容量市場(chǎng)合同(T-4為15年合同)等,我國(guó)獨(dú)立儲(chǔ)能參與現(xiàn)貨和輔助服務(wù)尚處于探索階段,普遍具有的共享租賃也非市場(chǎng)化收益,且租賃價(jià)格和年限難以保證。從收益水平看,加州、英國(guó)、澳大利亞收益率分別超過(guò)13%、10%、20%,山東、甘肅、湖南、寧夏等代表性省份收益率普遍在10%以下。從收益穩(wěn)定性及趨勢(shì)來(lái)看,當(dāng)前國(guó)外主要收益來(lái)源為輔助服務(wù),隨著輔助服務(wù)市場(chǎng)的逐漸飽和,呈現(xiàn)整體收益下降、能量套利收益占比逐漸上升的趨勢(shì);國(guó)內(nèi)輔助服務(wù)品種單一,以二次調(diào)頻為主,現(xiàn)貨價(jià)差較低,多在0.5元/kWh以下,更多的市場(chǎng)化輔助服務(wù)品種、更大的現(xiàn)貨價(jià)差、強(qiáng)配政策形成的容量租賃收益轉(zhuǎn)向容量電價(jià)補(bǔ)償是未來(lái)的趨勢(shì)。澳大利亞西(3%~12%以上)(4%~10%)13%以上(考慮ITC)超過(guò)10%20%以上容量電價(jià)補(bǔ)償容量租賃投資稅收抵性規(guī)劃能量市場(chǎng)+調(diào)頻市場(chǎng)(以動(dòng)態(tài)遏制DC為主)調(diào)頻輔助現(xiàn)貨套利穩(wěn)定收益容量租賃容量租賃RA(10年以上合同)容量市場(chǎng)(15年以上合同)政府容量年)關(guān)鍵補(bǔ)貼無(wú)無(wú)投資稅無(wú)無(wú)都可獲得現(xiàn)貨價(jià)差套利調(diào)峰次數(shù)存在不確定性、頂峰收益補(bǔ)償費(fèi)用來(lái)源可持續(xù)性存在問(wèn)題RA合同決定了配置4市場(chǎng)收益由調(diào)頻轉(zhuǎn)向了動(dòng)態(tài)遏制DC為主要收益來(lái)源,日漸飽和,收益水平大調(diào)頻為主要收益來(lái)源,占比超過(guò)70%經(jīng)驗(yàn)借鑒鼓勵(lì)租賃簽訂長(zhǎng)期合同、開(kāi)辟一次調(diào)頻等新市場(chǎng)、同時(shí)參與現(xiàn)貨和調(diào)頻、容量補(bǔ)償收益頂峰政策對(duì)儲(chǔ)能容量?jī)r(jià)值給投資稅收抵免不適合中資源充足性規(guī)劃、電能量和調(diào)頻聯(lián)合出清等市場(chǎng)機(jī)制容量市場(chǎng)暫不適用快速調(diào)頻秒內(nèi)響應(yīng))慣量和一次調(diào)頻能力缺乏的省份可考慮建立快速調(diào)頻和慣量品種4.3用戶側(cè)國(guó)外用戶側(cè)儲(chǔ)能以戶儲(chǔ)為主,歐洲已成為全球最大的戶用儲(chǔ)能市場(chǎng),德國(guó)是家庭戶用儲(chǔ)能典型代表;我國(guó)用戶側(cè)儲(chǔ)能以工商業(yè)和產(chǎn)業(yè)園為主。從商業(yè)模式上看,德國(guó)家庭普遍一起安裝光伏和儲(chǔ)能,安裝儲(chǔ)能可以提高光伏發(fā)電自用率和用電自給率;國(guó)內(nèi)工商業(yè)用戶多采用分時(shí)電價(jià)政策,儲(chǔ)能可幫助用戶通過(guò)峰谷價(jià)差套利來(lái)降低用電成本。收益方面,在不考慮補(bǔ)貼的情況下(德國(guó)有免增值稅和個(gè)人所得稅政策,我國(guó)部分省份提供初裝補(bǔ)貼或放電補(bǔ)貼),我國(guó)工商業(yè)儲(chǔ)能投資回收期5年左右,德國(guó)戶儲(chǔ)投資回收期則超過(guò)10年,初始投資成本遠(yuǎn)高于我國(guó)是德國(guó)收益比我國(guó)低的重要原因之一。5國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能參與現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則尚不完善,輔助服務(wù)、容量機(jī)制等市場(chǎng)化建設(shè)滯后。目前,只有山西、廣東現(xiàn)貨市場(chǎng)正式運(yùn)行,蒙西、山東、福建、甘肅進(jìn)入了長(zhǎng)周期結(jié)算試運(yùn)行,現(xiàn)貨價(jià)差小,儲(chǔ)能參與現(xiàn)貨的市場(chǎng)規(guī)則尚不完善;輔助服務(wù)品種單一,以二次調(diào)頻為主,面臨規(guī)則變動(dòng)頻繁、規(guī)則不完善、市場(chǎng)公平等問(wèn)題;尚未出臺(tái)針對(duì)新型儲(chǔ)能的容量補(bǔ)償機(jī)制,缺乏長(zhǎng)期、穩(wěn)定的市場(chǎng)化收益。火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻市場(chǎng)化程度高,經(jīng)濟(jì)性較好,但存在市場(chǎng)空間有限、收益波動(dòng)大的不足?;饍?chǔ)聯(lián)合調(diào)頻是國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能除用戶側(cè)之外率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的領(lǐng)域,多個(gè)省份開(kāi)展了應(yīng)用示范,主要采用合同能源管理模式。早期建設(shè)的火儲(chǔ)項(xiàng)目有較好的投資回報(bào),但受制于需求飽和及規(guī)則調(diào)整,后續(xù)投運(yùn)項(xiàng)目收益下降甚至出現(xiàn)虧損。新能源配儲(chǔ)市場(chǎng)空間大,但存在無(wú)法參與電力市場(chǎng)、利用率低、收益率低等弊端。由于新能源尚未大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng),配建儲(chǔ)能無(wú)市場(chǎng)主體身份,無(wú)法獲得市場(chǎng)化收益,目前主要用來(lái)減少棄電和減少考核費(fèi)用,導(dǎo)致配建儲(chǔ)能利用率低,收益水平十分有限。電網(wǎng)側(cè)替代型儲(chǔ)能由于無(wú)成本回收渠道,當(dāng)前發(fā)展處于停滯狀態(tài)。電網(wǎng)側(cè)替代型儲(chǔ)能由電網(wǎng)公司或下屬企業(yè)投資建設(shè),主要商業(yè)模式為經(jīng)營(yíng)性租賃,即電網(wǎng)公司按照約定的租賃合同支付租金,無(wú)法作為獨(dú)立主體參與電力市場(chǎng),目前也無(wú)法納入輸配電價(jià),當(dāng)前發(fā)展處于停滯狀態(tài)。電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能利用率相對(duì)較高,收益來(lái)源廣泛,整體收益水平不高。電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能以第三方投資運(yùn)營(yíng)為主,具有獨(dú)立市場(chǎng)主體身份,為電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的主要形式,理想情況下可做到日均一充一放,容量租賃費(fèi)為主要收益來(lái)源,占比在50%以上,受制約電力市場(chǎng)建設(shè)的不完善,市場(chǎng)化收益有限。我國(guó)用戶側(cè)儲(chǔ)能以工商業(yè)儲(chǔ)能為主,存在收益來(lái)源單一等問(wèn)題。我國(guó)市場(chǎng)是工商業(yè)儲(chǔ)能的發(fā)展沃土,項(xiàng)目收益主要取決于峰谷分時(shí)電價(jià)價(jià)差。我國(guó)工商業(yè)執(zhí)行峰谷分時(shí)電價(jià),工商業(yè)配儲(chǔ)可通過(guò)谷段充電、峰段放電套利,從而降低用電成本,峰谷價(jià)差高省份的項(xiàng)目投資回收期小于5年,但同時(shí)也存在用戶篩查成功率低、收益來(lái)源單一、現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)難以滿足用戶多樣化需求等挑戰(zhàn)。6短時(shí)高頻應(yīng)用場(chǎng)景需求顯現(xiàn),亟需在技術(shù)及機(jī)制方面推動(dòng)。飛輪、超級(jí)電容等功率型儲(chǔ)能的應(yīng)用取決于未來(lái)系統(tǒng)對(duì)慣量、一次調(diào)頻的需求,目前處于示范應(yīng)用階段,風(fēng)電、光伏等新能源具備慣量和一次調(diào)頻能力是未來(lái)方向,部分技術(shù)得到了初步驗(yàn)證,受限于實(shí)際需求有限,尚不具備大規(guī)模推廣的條件。慣量、一次調(diào)頻、爬坡目前只是在部分省份列為了新的輔助服務(wù)品種,并出臺(tái)了相關(guān)規(guī)則,但同樣受限于實(shí)際需求,尚未有實(shí)際項(xiàng)目投運(yùn),規(guī)則需要在實(shí)踐中不斷完善。新能源和儲(chǔ)能聯(lián)合參與電力市場(chǎng)的機(jī)制亟待創(chuàng)新。隨著風(fēng)電、光伏并網(wǎng)規(guī)模的快速增長(zhǎng),消納形式日益嚴(yán)峻,隨著新能源初始投資成本大幅下降,資源稟賦好的地區(qū)新建新能源項(xiàng)目已具有足夠經(jīng)濟(jì)性,從國(guó)外經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,新能源逐步進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)也是趨勢(shì)。新能源出力波動(dòng)大,參與電力市場(chǎng)后,可能會(huì)直接放大新能源企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。市場(chǎng)機(jī)制的設(shè)計(jì)需要體現(xiàn)新能源配建儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì),比如可在一定程度上降低新能源出力預(yù)測(cè)精度低、可信容量低等劣勢(shì),提升新能源電站競(jìng)爭(zhēng)力等。儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)的相關(guān)市場(chǎng)規(guī)則亟需建立和完善。部分新型儲(chǔ)能響應(yīng)速度快,在參與調(diào)頻、運(yùn)行備用等輔助服務(wù)品種時(shí)具有顯著優(yōu)勢(shì)。從國(guó)外經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,市場(chǎng)規(guī)則允許儲(chǔ)能同自愿、公平參與多個(gè)輔助服務(wù)品種。由于響應(yīng)時(shí)間過(guò)快,部分儲(chǔ)能可能會(huì)對(duì)頻率造成反向擾動(dòng),動(dòng)作次數(shù)頻繁也會(huì)影響項(xiàng)目壽命和安全性。因此,有必要在市場(chǎng)規(guī)則上明確單個(gè)儲(chǔ)能電站參與調(diào)頻市場(chǎng)的容量占比、明確綜合性能系數(shù)、補(bǔ)償價(jià)格的上下限,保障項(xiàng)目壽命和收益在合理范圍內(nèi)。長(zhǎng)期、穩(wěn)定的容量回收機(jī)制亟待探索和建立?,F(xiàn)貨電能量套利、輔助服務(wù)收益是當(dāng)前獨(dú)立儲(chǔ)能的主要市場(chǎng)化收益來(lái)源,存在收益不穩(wěn)定、收益難以覆蓋成本的問(wèn)題。抽水蓄能、煤電已先后推出了容量電價(jià),隨著技術(shù)的不斷成熟、成本的大幅下降,針對(duì)新型儲(chǔ)能建立容量電價(jià)時(shí)機(jī)已成熟,長(zhǎng)期、穩(wěn)定的容量回收機(jī)制有利于新型儲(chǔ)能的持續(xù)、健用戶側(cè)儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的機(jī)制相對(duì)滯后。價(jià)差套利是目前用戶側(cè)儲(chǔ)能主要的收益來(lái)源,收益來(lái)源單一。受限于負(fù)荷數(shù)據(jù)采集精度和預(yù)測(cè)技術(shù),大部分情況下難以獲得減少用戶最大需量收益。參與需求側(cè)響應(yīng)、輔助服務(wù)市場(chǎng),仍面臨缺乏市場(chǎng)主體身份、不具備計(jì)量控制條件等問(wèn)題。建議大力培育負(fù)荷聚合商、虛擬電廠等新興市場(chǎng)主體,健全用戶側(cè)自愿參與電力市場(chǎng)的機(jī)制,推動(dòng)用戶側(cè)儲(chǔ)能獲取更多市場(chǎng)化收益。6.2政策建議電網(wǎng)安全緊密相關(guān)。愛(ài)爾蘭、澳大利亞、英國(guó)、美國(guó)德州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)組織ERCOT在慣量需求評(píng)估方面展開(kāi)了研究,不同新能源出力比例下的慣量研究才剛起步,現(xiàn)有的方法仍較為簡(jiǎn)單粗略,缺乏系統(tǒng)性的理論支撐。建議研究實(shí)用化的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量評(píng)估方法,制定合理的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估指標(biāo),及時(shí)開(kāi)展?jié)L動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)慣量水平與調(diào)頻能力,并進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)。研究市場(chǎng)化慣量補(bǔ)償機(jī)制及出清機(jī)制。慣量補(bǔ)償方面,建議初期從固定補(bǔ)償起步,逐步建立轉(zhuǎn)動(dòng)慣量市場(chǎng)化交易及補(bǔ)償機(jī)制,準(zhǔn)確反映轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行所發(fā)揮的價(jià)值。由于電能量和慣量具有強(qiáng)耦合性,現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)出清結(jié)果將決定機(jī)組啟停狀態(tài),而機(jī)組啟停狀態(tài)直接決定了機(jī)組是否提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,因此轉(zhuǎn)動(dòng)慣量約束應(yīng)作為電能量市場(chǎng)出清的約束條件之一,電能量與慣量應(yīng)協(xié)同優(yōu)化、聯(lián)合出清。考慮項(xiàng)目最小壽命年限及綜合收益率要求,設(shè)定短時(shí)高頻輔助服務(wù)性能系數(shù)及補(bǔ)償水平。電池儲(chǔ)能在慣量、調(diào)頻等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì),但因動(dòng)作頻繁,通常不到3年就需要更換全部或部分電池。綜合性能指標(biāo)、單位調(diào)頻里程補(bǔ)償價(jià)格決定了儲(chǔ)能項(xiàng)目整體收益水平,以儲(chǔ)能項(xiàng)目全生命周期收益為優(yōu)化目標(biāo),加入項(xiàng)目的最小壽命年限約束(頻繁調(diào)頻會(huì)造成電池衰減),可獲得以上兩個(gè)指標(biāo)的合理取值,從而兼顧了項(xiàng)目業(yè)主的投資回收和儲(chǔ)能最終用戶——電網(wǎng)對(duì)項(xiàng)目最小服務(wù)年限的要求。考慮平均成本和平均收益,與儲(chǔ)能在現(xiàn)貨市場(chǎng)的運(yùn)行掛鉤,建立針對(duì)獨(dú)立儲(chǔ)能的市場(chǎng)化容量回收機(jī)制。按新能源和市場(chǎng)化用戶的承受能力,設(shè)定容量電價(jià)補(bǔ)償總盤(pán)子作為容量補(bǔ)貼的上限。采用事后動(dòng)態(tài)核定調(diào)整的方式,計(jì)算當(dāng)年所有投運(yùn)的獨(dú)立儲(chǔ)能的平均市場(chǎng)化成本減去平均市場(chǎng)化收益,取一個(gè)比例作為當(dāng)年單個(gè)儲(chǔ)能電站容量電價(jià)補(bǔ)償總額的標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)計(jì)新能源消納困難、電力供應(yīng)緊張的時(shí)段,該時(shí)段各時(shí)刻(1小時(shí)或15分鐘)各儲(chǔ)能的充、放電量分別乘以相應(yīng)的權(quán)值(對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電價(jià))去分配容量電價(jià)補(bǔ)貼,充電時(shí)刻由新能源分?jǐn)傃a(bǔ)償費(fèi)用,放電時(shí)刻由用戶分?jǐn)傃a(bǔ)償費(fèi)用。探索新能源配儲(chǔ)通過(guò)保障收購(gòu)和長(zhǎng)期購(gòu)電協(xié)議回收部分成本的商業(yè)模式。新能源參與現(xiàn)貨市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)大,在電力市場(chǎng)尚未成熟、基本收益無(wú)法得到保障的情況下,可探索新能

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