進(jìn)入盛夏，伴隨連日高溫一起到來(lái)的，還有不斷攀升的企業(yè)用電需求。據(jù)悉，7月11日16時(shí)50分，廣東、廣西、貴州、云南、海南五省區(qū)最高電力負(fù)荷達(dá)2.272億千瓦，南方電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)負(fù)荷連續(xù)兩天創(chuàng)下歷史新高。
有了“綠電”緣何還“缺電”？
電，往往在它缺的時(shí)候最能刷存在感。擔(dān)心“有訂單”卻“沒(méi)電賺”，正是廣東眾多用電大戶企業(yè)的煩惱。作為全國(guó)制造業(yè)大省的廣東，在用電高峰期，除了忍痛讓企業(yè)錯(cuò)峰用電來(lái)“節(jié)流”，還得“開源”才能解決根本問(wèn)題。
近年來(lái)，我國(guó)大力發(fā)展清潔能源，包括風(fēng)電等可再生能源裝機(jī)容量大幅提升。截至2022年底，中國(guó)可再生能源裝機(jī)總量超過(guò)煤電裝機(jī)，實(shí)現(xiàn)了能源發(fā)展的歷史性跨越。
“風(fēng)光”無(wú)限好，卻也并不完美。
2022年，廣東省風(fēng)力發(fā)電量273.8億千瓦時(shí)，卻只占總發(fā)電量的4.5%。清潔能源持續(xù)發(fā)展，卻遲遲未能成為電力輸送的中堅(jiān)力量，清潔能源占比不足的真相到底是什么？
今天，廣東在建海上風(fēng)電場(chǎng)數(shù)量全國(guó)第一，這么多的新能源發(fā)電裝置，為何至今難以形成對(duì)企業(yè)用電的有力補(bǔ)充？
深圳是廣東企業(yè)用電最為集中的城市之一，位于這里的寶清電池儲(chǔ)能站也是全國(guó)首座兆瓦級(jí)電池儲(chǔ)能站。在樓頂?shù)墓夥l(fā)電實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，一場(chǎng)突如其來(lái)的陰雨，似乎印證了我們的疑惑——像廣東這樣的用電大省，如今把風(fēng)力、光能等清潔能源充分用起來(lái)確實(shí)是當(dāng)務(wù)之急，但受時(shí)間、季節(jié)等自然因素影響，新能源發(fā)電往往得“看天吃飯”。
換句話說(shuō)，發(fā)電總量是充沛的，難的是如何讓綠色的能源也能根據(jù)我們用電的需要穩(wěn)定輸出，在用電低谷或發(fā)電多時(shí)充電，反之則及時(shí)放電。
于是，與清潔能源相適應(yīng)的“新型儲(chǔ)能”呼之欲出。
新型儲(chǔ)能如何破題“穩(wěn)電難”
新型儲(chǔ)能，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是充電寶，風(fēng)電、光伏大發(fā)時(shí)或者用電低谷時(shí)充電，風(fēng)光出力小或者用電高峰時(shí)放電。新型儲(chǔ)能既能平滑不穩(wěn)定的光伏發(fā)電和風(fēng)電，提高可再生能源占比，也能配合常規(guī)火電、核電等電源為電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻，提高電力系統(tǒng)靈活性。
用于大型電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)包括抽水蓄能和新型儲(chǔ)能。與傳統(tǒng)抽水蓄能相比，新型儲(chǔ)能選址靈活、建設(shè)周期短、反應(yīng)速度快，在新能源開發(fā)消納領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。
毗鄰深圳的東莞是全國(guó)制造業(yè)重鎮(zhèn)，在這里，由用電大戶企業(yè)和電力企業(yè)共建的全國(guó)單體容量最大的用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目，讓我們對(duì)新型儲(chǔ)能有了新的認(rèn)識(shí)：新型儲(chǔ)能在為企業(yè)節(jié)省成本的同時(shí)，更重要的是穩(wěn)住了企業(yè)的用電需要。
就在不久前，東莞發(fā)布《東莞市加快新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干措施》，提出新型儲(chǔ)能20條新政，希望培育新型儲(chǔ)能來(lái)為制造業(yè)企業(yè)賦能。
對(duì)于一個(gè)已經(jīng)形成完備制造業(yè)鏈條的工業(yè)城市而言，“轉(zhuǎn)換動(dòng)能”有多難不言而喻。而制造業(yè)企業(yè)和電力企業(yè)這種一拍即合的“小嘗試”，卻讓更多人看到了發(fā)展新型儲(chǔ)能的“大可能”。
我國(guó)新型儲(chǔ)能行業(yè)還處在商業(yè)化初期，應(yīng)用場(chǎng)景還在探索階段，新型儲(chǔ)能行業(yè)可謂“前途未卜”。廣東卻在此時(shí)決定“押寶”新型儲(chǔ)能，甚至提出在4年之內(nèi)，將新型儲(chǔ)能發(fā)展為繼汽車制造業(yè)后的下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)。
在東莞一家生產(chǎn)筆記本電池起家的制造業(yè)企業(yè)，光伏+儲(chǔ)能一體的新產(chǎn)品被放在企業(yè)展廳最顯眼的位置。從國(guó)內(nèi)熱門的露營(yíng)便攜儲(chǔ)能裝備，到暢銷海外的戶用儲(chǔ)能設(shè)備，新型儲(chǔ)能正在走向更廣泛的消費(fèi)者。
企業(yè)的需求，行業(yè)發(fā)展的潛力，都在推動(dòng)著地方產(chǎn)業(yè)規(guī)劃更新。今年上半年，廣東就有佛山、中山、東莞三座工業(yè)城市發(fā)布“新型儲(chǔ)能”新政，更多城市則規(guī)劃、新建了更多新型儲(chǔ)能大型設(shè)備。
新型儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)面臨挑戰(zhàn)
一是電力電量平衡問(wèn)題成為制約點(diǎn)。風(fēng)電、光伏等可再生能源受季節(jié)、氣象等自然條件影響，具有典型的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性。隨著電氣化程度越來(lái)越高，新型用能設(shè)備廣泛接入電力系統(tǒng)，更多的高峰負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，電力的不穩(wěn)定性增加。
二是電網(wǎng)承載能力成為瓶頸點(diǎn)。在新能源裝機(jī)爆發(fā)式增長(zhǎng)的背景下，電網(wǎng)消納壓力顯著增大，新能源電量持續(xù)提升和有效消納利用之間的矛盾長(zhǎng)期存在，對(duì)儲(chǔ)能的裝機(jī)需求愈發(fā)迫切。2020年以來(lái)，國(guó)家發(fā)展改革委和各省區(qū)陸續(xù)明確了對(duì)于發(fā)電側(cè)強(qiáng)制配儲(chǔ)的要求。但目前儲(chǔ)能只能達(dá)到小時(shí)級(jí)的水平，無(wú)法徹底解決跨季節(jié)、大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)段配置。
三是新型能源體系需求成為支撐點(diǎn)。“源隨荷動(dòng)”和“源荷互動(dòng)”的轉(zhuǎn)變必須加快。其中，加快儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤為重要。但目前電力“倉(cāng)儲(chǔ)”功能尚未有效發(fā)揮，對(duì)支撐風(fēng)光等清潔能源及智慧電網(wǎng)運(yùn)行作用還未充分體現(xiàn)。
四是新型儲(chǔ)能市場(chǎng)收益模式成為價(jià)值創(chuàng)造點(diǎn)。現(xiàn)階段，儲(chǔ)能系統(tǒng)受原材料、供應(yīng)鏈、市場(chǎng)機(jī)制等因素限制，容量租賃、現(xiàn)貨價(jià)差套利、輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)瘸杀局黧w和獲益主體不一致及收益來(lái)源單一，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性和安全性一直是核心考量指標(biāo)。無(wú)論是新能源配套儲(chǔ)能，還是獨(dú)立、共享儲(chǔ)能，都面臨成本高、利用率低、收益不明確等問(wèn)題，在不同區(qū)域，政策及場(chǎng)景的側(cè)重點(diǎn)仍存在差異。通過(guò)實(shí)施更加靈活的儲(chǔ)能商業(yè)模式，把容量電價(jià)納入投資回報(bào)范疇，持續(xù)改進(jìn)分時(shí)電價(jià)政策以及推動(dòng)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)發(fā)展，可以使得儲(chǔ)能投資回報(bào)途徑得到大幅度擴(kuò)展。
儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景呈現(xiàn)多元化
新能源發(fā)電側(cè)方面：風(fēng)電、光伏是新型能源體系最有代表性的形式，其原理簡(jiǎn)單、發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛。結(jié)合信息化技術(shù)將其與儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行有效融合，自動(dòng)化控制將不穩(wěn)定的風(fēng)電、光伏發(fā)電儲(chǔ)存起來(lái)，使電網(wǎng)穩(wěn)定性得到有效提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電能輸送過(guò)程平穩(wěn)；能夠提供快速的有功支撐，確保瞬時(shí)功率傳輸水平；參與電網(wǎng)調(diào)頻控制，增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)頻能力，使大規(guī)模新能源發(fā)電安全、穩(wěn)定、高效地并入到常規(guī)電網(wǎng)中。
輸配電側(cè)方面：圍繞大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)園區(qū)等終端用戶，探索“新型儲(chǔ)能+”多元融合應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式。在大規(guī)模新能源并入、負(fù)荷密集接入、系統(tǒng)電壓和頻率支撐性不足的重要電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)，可有效防范突發(fā)事件和故障后恢復(fù)能力，有效解決新能源占比提升而引起的電網(wǎng)波動(dòng)性、安全穩(wěn)定性下降等問(wèn)題；在輸變電資源緊張地區(qū)，建設(shè)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施可有效延緩或替代輸配電網(wǎng)投資、緩解線路阻塞，降低電網(wǎng)建設(shè)成本；在保證安全可靠前提下，適當(dāng)建設(shè)一批移動(dòng)式或固定式新型儲(chǔ)能作為事故應(yīng)急備用電源，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)應(yīng)急供電保障能力。
用戶側(cè)方面：國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局出臺(tái)的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，強(qiáng)調(diào)要促進(jìn)“新型儲(chǔ)能+”的多樣性?！皟?chǔ)能+大型用戶”充分利用電網(wǎng)峰谷差，平抑尖峰負(fù)荷，降低大用戶用電量，節(jié)省電費(fèi)，減少供電設(shè)備投資，還能為大用戶提供應(yīng)急備用電源，滿足關(guān)鍵性負(fù)荷電力需求。“儲(chǔ)能+家庭用戶”保證用電高峰或者發(fā)生突發(fā)事件時(shí)家庭用電需求，利用儲(chǔ)能供電來(lái)確保應(yīng)急備用電源以及削減用電高峰期的用電量，為家庭生活提供所需電量?！皟?chǔ)能+分布式電源”建設(shè)在工業(yè)園區(qū)、公共建筑、工商業(yè)廠房等領(lǐng)域的分布式電源，本身就具備就地消納的優(yōu)勢(shì)，但各領(lǐng)域用電峰谷并不與新能源波動(dòng)性發(fā)電同頻而作，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)起到了平衡作用。余量?jī)?chǔ)存、需量釋放，利用“削峰填谷”對(duì)有功功率進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，保證關(guān)鍵性負(fù)荷的電壓穩(wěn)定。“儲(chǔ)能+微電網(wǎng)”在微電網(wǎng)中采用合理的分布式電源和儲(chǔ)能配置，維持微電網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡，能夠適時(shí)吸收、釋放電能，以滿足電量需求。
輔助服務(wù)市場(chǎng)方面：隨著電力輔助服務(wù)市場(chǎng)逐步成熟，輔助服務(wù)功能進(jìn)一步健全，市場(chǎng)主體范圍也在不斷擴(kuò)大。我國(guó)電力系統(tǒng)正在發(fā)生巨大的變革，儲(chǔ)能設(shè)施將以“獨(dú)立市場(chǎng)主體”的身份參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)交易中，其中包括物理儲(chǔ)能設(shè)施，如加壓氣流蓄能、飛輪蓄能。此外，還包括采用化學(xué)儲(chǔ)能裝置，如鋰動(dòng)力電池、鉛蓄動(dòng)力電池、超強(qiáng)電容器，并在必要時(shí)采用抽水蓄能。儲(chǔ)能進(jìn)入電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，在參與電力市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)時(shí)，可提供調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)，參與現(xiàn)貨電力市場(chǎng)時(shí)，可以獲得容量補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)綜合效益顯著提升。
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