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储能的狂热与困境

在今年的“拉闸限电”中,东北的情况最为严重,专家认为,这与当地风电占比过高有关。2021年1~7月,东北风电发电量在全国风电发电中的占比高达23%;2021年1~5月,东北风电发电占工业用电量的比重则高达33.9%。同时,另一组数据显示,东北风电月度发电量波动极大,谷底时仅为峰值一半左右。2021年6月以来,受天气因素影响,东北风电发电量骤减。由于新能源改革过快,又缺乏足够的煤电来托底,于是只能采取最后的手段:拉闸。

根据国家规划,预计到“十四五”末,新能源将成为各地的主力电源,可再生能源发电装机占电力总装机的比例将超过50%,到2030年,风电和光伏的装机将不低于12亿千瓦。但新能源发电“靠天吃饭”,具有随机性、波动性和间歇性的特点,而随着风光在未来的大规模高比例并网,如何保障电力稳定供应并实现高水平消纳利用,成为关键难题。

强配储能“大势所趋” 

储能,顾名思义,就是在电力富余时将其存储下来,在需要时放出,本质是通过充放电来实现电网的实时平衡,类似于一个大型“充电宝”。当前,主要的储能方案是采用抽水蓄能,用电低谷时通過电力将水从下水库抽至上水库,用电高峰再放水发电。在不同的储能技术路线中,抽水蓄能的技术最成熟,成本也最低,适合大规模开发,但由于受地理条件的限制,无论是开发潜力,还是增长空间,都不如这几年涨速更快的新型电化学储能技术。而在新能源阵营里,由于光伏对储能的需求更高,以及考虑到成本问题,目前通行的做法是光伏企业配备电化学储能。

电化学储能有多流行?

从一组对比强烈的数字中可以找到答案。中关村储能产业联盟(CNESA)数据显示,截至2020年底,在全球已投运储能的累计装机中,虽然抽水蓄能占的份额最大,为172.5吉瓦(1吉瓦=100万千瓦),但增速极低,同比增长只有0.9%;而全球电化学储能的累计装机规模只有14.2吉瓦,但同比增长高达49.6%。

中国是全球最大的电化学储能市场,2020年首次次超过美国,在全球市场的占有率达到了33%。2015~2020年,中国电化学储能装机复合增长率超过80%,2020年电化学储能的同比增长甚至达到了91.2%。如果说全球电化学储能还只是在高速路上奔跑,中国的电化学储能是在“飞”。

但就在2019年,中国电化学储能增速还只有59.4%。2020年究竟发生了什么?

2020年上半年的一天,山东省某光伏开发企业董事长王杨突然被叫去参加了一个会议。会议由山东省能源局组织,国网山东的人也在,王杨发现,当地一些“叫得上号”的新能源企业悉数到场。省能源局的人说,最近,山东电网的调峰功能已经急剧恶化,当下迫切要解决的是电网不稳定、不平衡的问题。

王杨一听就明白了,这个“解决方案”就是“新能源+储能”。果然,几个月后,2020年6月5日,国网山东发布要求,2020年山东参与竞价的光伏电站项目,“储能配置规模要按项目装机容量的20%考虑,储能时间2小时”。到了2021年2月,山东省能源局再度发文规定,配套比例“原则上不低于10%”,在措辞上更加强硬。

实际上,此前,电网一般会与新能源开发商在私下里达成协议,规定配置储能可以优先并网,这是业内不成文的惯例。但从2020年下半年开始,多地的政府和省网公司将这一条件摆到了台面上,纷纷在新能源竞价的招标方案中写明配置储能的比例。

比如,国网湖南2020年3月23日发布规定,要求储能项目与省内风电项目同步投产,配置比例为20%,时长为2小时。三天以后,内蒙古自治区能源局也在《2020年光伏发电项目竞争配置方案》中写明:优先支持光伏+储能项目建设,光伏电站储能容量不低于5%,储能时长在1小时以上。此后,河南、山西、新疆、河北、江西等地也相继发文。

记者统计各省区政策发现,2020年,全国先后有17个省市区出台了相关政策,而进入2021年以来,至今已有20个省市区提出了“风光储一体化”。各大央企、国企,以及部分民企纷纷布局,比如,国家能源集团2021年新开发了五个一体化项目,华能集团有八个新项目,其中包括位于安徽蒙城的“风光储一体化新能源基地”,总规模达到2吉瓦。目前,各省区的储能配置比例基本都在5%~20%之间,一般要求储能时长为2小时。

从各地规定来看,大部分地区新能源“强配”储能措施由暗到明,到2021年成为大势所趋。

中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎对《中国新闻周刊》指出,各地统一要求“强配”储能,主要是为了解决风光难以消纳的问题。

截至2020年底,全国可再生能源发电装机达到9.34亿千瓦,占全部发电装机的42.5%,但同期,可再生能源发电量只有2.2万亿千瓦时,占全部发电量的29.1%。“可再生能源的装机规模特别大,但是发电量很小。”厦门科华数能科技有限公司市场总监陈超对《中国新闻周刊》说。

陈超指出,今年各地频频的“拉闸限电”和全国范围内的电力缺口,其实反映出风光等新能源并没有充分承担起在电力系统中的责任。而在“双碳”目标下,国家提出要加快构建以新能源为主的新型电力系统。而储能作为一种重要的电网灵活性调节资源,它的发展制约着更高比例和更大规模可再生能源的并网进度。简而言之,如果储能“跟不上”,新能源装机量再大,实际发电量也上不来。

2020年10月29日,浙江长兴县,在10千伏长兴雉碱储能电站内,工作人员在蓄电池室检测并网后单个蓄电池电压。图/新华

再以山东为例,该省过去曾因煤炭消费占比高、煤电装机占比高的“两高”问题被批评,因此近几年积极发展新能源。截至2021年9月底,山东光伏装机达2868万千瓦,居全国第一,但山东电网的灵活性调节资源却不足1%,远低于全国6%的平均水平。

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