源起基金關(guān)注領(lǐng)域——儲能（三）
五、歷史回顧及未來展望
第一階段：以抽水蓄能為主
2016年前，我國新能源裝機量占比不足10%，發(fā)電量占比不足4%，滲透率較低，對電力系統(tǒng)影響較小，儲能需求主要來自電力系統(tǒng)“削峰填谷”。我國電力系統(tǒng)負(fù)荷特點為白天為負(fù)荷峰值，夜間為負(fù)荷谷值，發(fā)電側(cè)接受電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度迎合負(fù)荷變化。火電是發(fā)電側(cè)的絕對主力，火電雖可以通過啟停、減少燃料投放等方式控制出力，但一方面啟停成本較高且需要時間進行功率爬坡，另一方面火電在滿負(fù)荷運行時的單位收益最優(yōu)、單位污染最低。
因此，通過對負(fù)荷側(cè)進行削峰填谷是比通過發(fā)電側(cè)火電廠調(diào)節(jié)出力更好的選擇。儲能可以在夜間負(fù)荷低谷時充電，白天負(fù)荷高峰時放電，來實現(xiàn)負(fù)荷端的削峰填谷。彼時電化學(xué)儲能成本較高，抽水蓄能是最經(jīng)濟的選擇，因此抽水蓄能占據(jù)彼時儲能市場99%以上的份額。
第二階段：電化學(xué)儲能成為投資重點
2016年起，隨著新能源發(fā)電滲透率提升，我國儲能產(chǎn)業(yè)邁入第二階段。2015年我國平均棄風(fēng)、棄光率分別為15%、14%，隨新能源發(fā)電滲透率的不斷提升，若不對其加以控制，棄風(fēng)棄光現(xiàn)象將更為嚴(yán)重。儲能可以將棄風(fēng)棄光電量進行存儲，在電力系統(tǒng)需要時釋放，從而解決棄風(fēng)棄光問題。
抽水蓄能電站受地理位置影響，難以與風(fēng)電、光伏電站共同建設(shè)，而電化學(xué)儲能安裝靈活，成為新能源消納的最佳技術(shù)路徑，因此2016年起電化學(xué)儲能開始走上歷史舞臺，但是此階段電化學(xué)儲能經(jīng)濟效益仍然較差，所以整體裝機規(guī)模仍然較小，2020年累計裝機量僅3.3GW，為風(fēng)光電累計裝機量的0.6%。
除新能源消納外，電化學(xué)儲能在第二階段亦開始嘗試應(yīng)用于其他場景。尤其是電網(wǎng)側(cè)儲能，其曾在2018年爆發(fā)式增長，全年投運及規(guī)劃電網(wǎng)側(cè)儲能電站達600MW，彼時全球電網(wǎng)側(cè)儲能裝機容量合計僅756.5MW。
但2019年5月份，國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布《輸配電定價成本監(jiān)審辦法》，規(guī)定電儲能設(shè)施成本費用不得計入輸配電定價成本，在彼時電網(wǎng)側(cè)儲能商業(yè)模式不明確、經(jīng)濟性較差的情況下，對電網(wǎng)側(cè)儲能造成了巨大的打擊。但長期來看，此規(guī)定有利于促進電網(wǎng)側(cè)儲能合理商業(yè)模式的形成，并合理促進儲能市場化競爭，為儲能長期發(fā)展做好鋪墊。
第三階段：電化學(xué)儲能累計裝機量可能超過抽水蓄能
第三階段預(yù)計為2021-2030年，在此階段，電化學(xué)儲能將迎來發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)的全面爆發(fā)。發(fā)電側(cè)：儲能將繼續(xù)承擔(dān)促進新能源消納的任務(wù)，各地方政府也各自出臺新能源配儲政策支持發(fā)電側(cè)儲能發(fā)展。
電網(wǎng)側(cè)：因新能源發(fā)電機組出力不穩(wěn)定，且無法自主提供調(diào)峰調(diào)頻，故需要其他發(fā)電機組提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，儲能憑借其靈活、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的特性，將取代火電機組成為主要調(diào)峰調(diào)頻資源。用電側(cè)：除分布式新能源消納外，儲能可以為用戶實現(xiàn)電價的峰谷價差套利，同時幫助電力系統(tǒng)實現(xiàn)負(fù)荷“削峰填谷”。根據(jù)測算，此階段電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能將初步具備經(jīng)濟性，2025年中國裝機量需求預(yù)計為76GWh，較2021年復(fù)合增長率高達111%。
第四階段：電化學(xué)儲能累計裝機量可能超過抽水蓄能
第四階段為2031-2060年。預(yù)計從2030年開始，風(fēng)光電將成為電力系統(tǒng)供電主力，在2060年碳中和背景下，風(fēng)光電發(fā)電量將占據(jù)總發(fā)電量70%以上，其發(fā)電波動性、不穩(wěn)定性為電力系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)，儲能可通過其調(diào)節(jié)價值、容量價值為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來保障。調(diào)節(jié)價值方面，新能源消納仍是儲能的主要應(yīng)用場景，但在此階段，儲能在新能源出力高峰期存儲的電能，將取代退役的火電機組，成為新能源出力低谷期的主力電源；容量價值方面，儲能將為電力系統(tǒng)尖峰負(fù)荷提供容量保障。
目前，我國儲能發(fā)展瓶頸主要在于經(jīng)濟效益不佳：風(fēng)光發(fā)電量不足導(dǎo)致儲能利用率低，電力市場不成熟導(dǎo)致商業(yè)模式有所欠缺。我國依靠發(fā)電側(cè)強配儲能促進儲能裝機，為風(fēng)光電大比例接入電網(wǎng)時點做鋪墊，可有效彌補短期需求空缺。
展望未來，我國風(fēng)光電新增裝機持續(xù)引領(lǐng)全球，在雙碳目標(biāo)引領(lǐng)下，發(fā)電占比將持續(xù)提升；經(jīng)濟性方面，政策端在持續(xù)發(fā)力，電力市場不斷完善，經(jīng)濟效益趨勢向好。總體來看，我國儲能長期發(fā)展邏輯與短期現(xiàn)狀存在差異，強配政策彌補短期需求，長期發(fā)展必要條件漸趨成熟，10年內(nèi)儲能裝機大概率持續(xù)高增。短期內(nèi)，關(guān)注風(fēng)光電強配儲能裝機情況；中長期，關(guān)注風(fēng)光發(fā)電占比情況及電力市場建設(shè)情況。
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