2017年發(fā)改委等五部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,其中明確提到“十三五”期間,儲能行業(yè)處于商業(yè)化發(fā)展初期;而在“十四五”期間,儲能項目廣泛應(yīng)用將成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟新增長點,儲能行業(yè)進入規(guī)?;l(fā)展階段。曾鳴對我國能源與電力“十四五”規(guī)劃提出了需要配置儲能的相關(guān)建議。
“十四五”我國電力特點:負(fù)荷峰谷差持續(xù)加大
我國“十四五”期間電力平衡情況是當(dāng)前業(yè)界十分關(guān)切、具有一定爭議的話題。國網(wǎng)能源研究院初步測算,預(yù)計“十四五”期間全社會用電量增長率為4%—5%,電力彈性系數(shù)小于1,電力負(fù)荷峰谷差持續(xù)加大,冬季采暖范圍擴大導(dǎo)致冬季用電峰值上升較快,夏季日負(fù)荷雙峰特征更加明顯。國網(wǎng)能源研究院院長張運洲分析,一方面,受第二產(chǎn)業(yè)用電比重穩(wěn)步下降、第三產(chǎn)業(yè)和居民用電占比逐年提高影響,國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域最大負(fù)荷增速將高于用電量增速,預(yù)測2025年達到13.3億千瓦,年均增速5.5%,高于用電量增速約1個百分點。最大日峰谷差率預(yù)計將增至35%,最大日峰谷差達到4億千瓦,電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力進一步增大。“另一方面,東中部地區(qū)夏季日負(fù)荷更多地呈現(xiàn)雙峰特征,增加了電力平衡的難度。尤其是晚高峰期間光伏出力幾乎為0,電力晚高峰平衡問題需要高度重視并加以解決。”
據(jù)國網(wǎng)能源研究院初步測算,如果僅考慮已明確的“十四五”期間投產(chǎn)電源和跨區(qū)輸電通道,2025年國網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)東中部地區(qū)高峰時段電力供應(yīng)能力明顯不足,其中,華北受端、華東、華中等地區(qū)的電力缺口將分別達到2400萬、3400萬和2800萬千瓦。需要多措并舉,包括增加有效電源、跨區(qū)調(diào)劑以及加大需求側(cè)響應(yīng)力度等手段保證電力供應(yīng)。
我國能源與電力“十四五”規(guī)劃應(yīng)考慮的儲能應(yīng)用相關(guān)建議
(曾鳴 華北電力大學(xué))
開展綜合能源服務(wù)
當(dāng)前我國以單一系統(tǒng)縱向延伸為主的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)發(fā)展模式已不能滿足能源革命戰(zhàn)略在提高能源效率、保障能源安全、促進新能源消納和推動環(huán)境保護等方面的要求,亟須通過構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)打通電、熱、氣多種能源子系統(tǒng)間的技術(shù)壁壘、體制壁壘和市場壁壘,促進多種能源互補互濟和多系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化,在保障能源安全的基礎(chǔ)上推動能效提升和新能源消納。因此,如何圍繞“兩高三低”目標(biāo),即實現(xiàn)系統(tǒng)綜合能效的提高、系統(tǒng)運行可靠性的提高、用戶用能成本的降低、系統(tǒng)碳排放的降低和系統(tǒng)其他污染物排放的降低,合理規(guī)劃建設(shè)與運行綜合能源系統(tǒng)、開展綜合能源服務(wù)是能源與電力“十四五”規(guī)劃需要重點考慮的問題。
建議“十四五”期間進一步推進源端基地及終端消費綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè),利用先進的物理信息技術(shù)和創(chuàng)新管理模式,配置冷熱電三聯(lián)供、電制氫、儲能等能源轉(zhuǎn)換與儲存設(shè)備,推進以電為核心的多能源系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)規(guī)劃、優(yōu)化運行、協(xié)同管理、交互響應(yīng)和互補互濟,并建立多異質(zhì)能源之間的價值轉(zhuǎn)換媒介,形成統(tǒng)一的市場價值衡量標(biāo)準(zhǔn),促進西部可再生能源基地的電力外送與就地轉(zhuǎn)化利用,以及中東部分布式可再生能源的開發(fā)利用。同時建議推動國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等國有供電企業(yè)將綜合能源服務(wù)作為主營業(yè)務(wù)之一,向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型,通過PPP、BOT、BT等模式引入其他主體、資本共同開展綜合能源服務(wù)相關(guān)業(yè)務(wù),以信息共享、技術(shù)共享、價值共享的方式實現(xiàn)綜合能源服務(wù)快速、有效落地。
綜合利用退役火電機組
隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與可再生能源的大規(guī)模發(fā)展,“十四五”期間煤電機組生存空間將持續(xù)被壓縮,供給側(cè)改革任務(wù)艱巨,一大批火電機組面臨退役。因此,如何妥善處理退役火電、有效利用退役機組設(shè)備與廠址是能源與電力“十四五”規(guī)劃需要重點考慮的問題。
建議“十四五”期間推進通過退役火電機組技術(shù)改造與原有廠址再建開展綜合能源供應(yīng)的方式來解決火電機組退役問題。鼓勵落后產(chǎn)能小火電機組開展低熱值煤綜合利用發(fā)電技術(shù)改造、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)改造以及燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)改造,增加不需要調(diào)峰調(diào)頻調(diào)壓等配套調(diào)節(jié)措施的優(yōu)質(zhì)可再生能源供應(yīng),促進煤電的低碳清潔發(fā)展;鼓勵在靠近負(fù)荷區(qū)域的退役火電原廠址上新建包括分布式冷熱電三聯(lián)供燃?xì)鈾C組、分布式光伏、儲能、電制氫等在內(nèi)的綜合能源系統(tǒng),為用戶提供電、熱、氣、冷等多種能源的綜合供應(yīng)。
激發(fā)用戶側(cè)可再生能源電力使用
當(dāng)前我國用戶側(cè)可再生能源電力使用需求較低、負(fù)荷靈活響應(yīng)可再生能源出力波動的潛力未被充分挖掘,可再生能源電力供需難以匹配是造成大規(guī)模可再生能源消納困難的關(guān)鍵原因。隨著發(fā)電側(cè)的補貼退坡和平價上網(wǎng),以風(fēng)電、光伏發(fā)電為主的可再生能源全額消納需要考慮面對用戶的直接供應(yīng),一方面發(fā)電側(cè)應(yīng)在現(xiàn)有西北可再生能源基地遠距離輸送的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展中東部負(fù)荷中心的分布式可再生能源,另一方面用戶側(cè)應(yīng)著力培養(yǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、用電模式匹配的綠色電力消費用戶,實現(xiàn)可再生能源供需平衡。因此,如何激發(fā)用戶側(cè)可再生能源電力使用需求、實現(xiàn)非水可再生能源直接面對用戶供應(yīng),是能源與電力“十四五”規(guī)劃需要重點考慮的問題。
建議“十四五”期間將國家可再生能源政策重點由長期以來的供應(yīng)側(cè)法律政策支持逐漸轉(zhuǎn)向需求側(cè),將現(xiàn)階段發(fā)電側(cè)補貼模式改為用戶側(cè)補貼,以激發(fā)用戶使用可再生能源電力的積極性,鼓勵用戶通過技術(shù)改造、配置儲能、分布式電源等方式實現(xiàn)對可再生能源出力的靈活響應(yīng)與直接消納。建議用戶側(cè)可再生能源電價補貼由容量電價補貼和電量電價補貼兩部分構(gòu)成,其中,容量電價補貼按照用戶承諾全部使用可再生能源、且可隨可再生能源出力情況靈活調(diào)節(jié)的負(fù)荷水平按月或一次性補貼,電量電價補貼按照用戶實際使用的可再生能源電量進行補貼。
充分發(fā)揮需求響應(yīng)資源作用
當(dāng)前國際上許多國家已從能源戰(zhàn)略高度將需求響應(yīng)資源置于與發(fā)電側(cè)資源同等甚至優(yōu)先的地位,需求側(cè)彈性負(fù)荷、分布式電源、電動汽車、儲能等資源可通過對價格信號的響應(yīng)實現(xiàn)削峰填谷、追蹤可再生能源出力、為系統(tǒng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)等功能,與供應(yīng)側(cè)深度調(diào)峰、配置儲能等系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式相比成本更低、效果更好,如與熱電廠加裝電蓄熱鍋爐相比,化工生產(chǎn)企業(yè)通過技術(shù)改造參與需求響應(yīng)可節(jié)約調(diào)峰成本約0.05元/千瓦時。我國雖于2012年開始開展了一系列電力需求側(cè)管理城市綜合試點,“十三五”電力規(guī)劃中也有提到大力提高電力需求側(cè)響應(yīng)能力,但由于目前市場價格激勵機制尚未健全,需求響應(yīng)方面的實質(zhì)性工作并不多,實施效果也并不盡如人意,需求響應(yīng)資源價值需在“十四五”期間進一步挖掘。因此,如何充分發(fā)揮需求響應(yīng)資源在提升系統(tǒng)可靠性、促進可再生能源消納方面的應(yīng)有作用,是能源與電力“十四五”規(guī)劃需重點考慮的問題。
建議“十四五”期間從加快構(gòu)建市場化電價機制、建設(shè)以需求側(cè)為重點的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)兩個方面支持需求響應(yīng)資源發(fā)揮其應(yīng)有的作用。一方面,加快電力現(xiàn)貨市場與輔助服務(wù)市場建設(shè)步伐,以可反映電力供需情況的實時電價信號激發(fā)需求響應(yīng)資源潛力;另一方面,通過廣泛部署用戶信息、電網(wǎng)信息與發(fā)電信息等數(shù)據(jù)采集終端,建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng),打破源—網(wǎng)—荷—儲數(shù)據(jù)壁壘,整合系統(tǒng)運行、市場交易和用戶用電數(shù)據(jù),提高需求側(cè)大數(shù)據(jù)分析能力,實現(xiàn)需求響應(yīng)資源的智能調(diào)控。
“十四五”我國電力特點:負(fù)荷峰谷差持續(xù)加大
我國“十四五”期間電力平衡情況是當(dāng)前業(yè)界十分關(guān)切、具有一定爭議的話題。國網(wǎng)能源研究院初步測算,預(yù)計“十四五”期間全社會用電量增長率為4%—5%,電力彈性系數(shù)小于1,電力負(fù)荷峰谷差持續(xù)加大,冬季采暖范圍擴大導(dǎo)致冬季用電峰值上升較快,夏季日負(fù)荷雙峰特征更加明顯。國網(wǎng)能源研究院院長張運洲分析,一方面,受第二產(chǎn)業(yè)用電比重穩(wěn)步下降、第三產(chǎn)業(yè)和居民用電占比逐年提高影響,國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域最大負(fù)荷增速將高于用電量增速,預(yù)測2025年達到13.3億千瓦,年均增速5.5%,高于用電量增速約1個百分點。最大日峰谷差率預(yù)計將增至35%,最大日峰谷差達到4億千瓦,電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力進一步增大。“另一方面,東中部地區(qū)夏季日負(fù)荷更多地呈現(xiàn)雙峰特征,增加了電力平衡的難度。尤其是晚高峰期間光伏出力幾乎為0,電力晚高峰平衡問題需要高度重視并加以解決。”
據(jù)國網(wǎng)能源研究院初步測算,如果僅考慮已明確的“十四五”期間投產(chǎn)電源和跨區(qū)輸電通道,2025年國網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)東中部地區(qū)高峰時段電力供應(yīng)能力明顯不足,其中,華北受端、華東、華中等地區(qū)的電力缺口將分別達到2400萬、3400萬和2800萬千瓦。需要多措并舉,包括增加有效電源、跨區(qū)調(diào)劑以及加大需求側(cè)響應(yīng)力度等手段保證電力供應(yīng)。
我國能源與電力“十四五”規(guī)劃應(yīng)考慮的儲能應(yīng)用相關(guān)建議
(曾鳴 華北電力大學(xué))
開展綜合能源服務(wù)
當(dāng)前我國以單一系統(tǒng)縱向延伸為主的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)發(fā)展模式已不能滿足能源革命戰(zhàn)略在提高能源效率、保障能源安全、促進新能源消納和推動環(huán)境保護等方面的要求,亟須通過構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)打通電、熱、氣多種能源子系統(tǒng)間的技術(shù)壁壘、體制壁壘和市場壁壘,促進多種能源互補互濟和多系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化,在保障能源安全的基礎(chǔ)上推動能效提升和新能源消納。因此,如何圍繞“兩高三低”目標(biāo),即實現(xiàn)系統(tǒng)綜合能效的提高、系統(tǒng)運行可靠性的提高、用戶用能成本的降低、系統(tǒng)碳排放的降低和系統(tǒng)其他污染物排放的降低,合理規(guī)劃建設(shè)與運行綜合能源系統(tǒng)、開展綜合能源服務(wù)是能源與電力“十四五”規(guī)劃需要重點考慮的問題。
建議“十四五”期間進一步推進源端基地及終端消費綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè),利用先進的物理信息技術(shù)和創(chuàng)新管理模式,配置冷熱電三聯(lián)供、電制氫、儲能等能源轉(zhuǎn)換與儲存設(shè)備,推進以電為核心的多能源系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)規(guī)劃、優(yōu)化運行、協(xié)同管理、交互響應(yīng)和互補互濟,并建立多異質(zhì)能源之間的價值轉(zhuǎn)換媒介,形成統(tǒng)一的市場價值衡量標(biāo)準(zhǔn),促進西部可再生能源基地的電力外送與就地轉(zhuǎn)化利用,以及中東部分布式可再生能源的開發(fā)利用。同時建議推動國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等國有供電企業(yè)將綜合能源服務(wù)作為主營業(yè)務(wù)之一,向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型,通過PPP、BOT、BT等模式引入其他主體、資本共同開展綜合能源服務(wù)相關(guān)業(yè)務(wù),以信息共享、技術(shù)共享、價值共享的方式實現(xiàn)綜合能源服務(wù)快速、有效落地。
綜合利用退役火電機組
隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與可再生能源的大規(guī)模發(fā)展,“十四五”期間煤電機組生存空間將持續(xù)被壓縮,供給側(cè)改革任務(wù)艱巨,一大批火電機組面臨退役。因此,如何妥善處理退役火電、有效利用退役機組設(shè)備與廠址是能源與電力“十四五”規(guī)劃需要重點考慮的問題。
建議“十四五”期間推進通過退役火電機組技術(shù)改造與原有廠址再建開展綜合能源供應(yīng)的方式來解決火電機組退役問題。鼓勵落后產(chǎn)能小火電機組開展低熱值煤綜合利用發(fā)電技術(shù)改造、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)改造以及燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)改造,增加不需要調(diào)峰調(diào)頻調(diào)壓等配套調(diào)節(jié)措施的優(yōu)質(zhì)可再生能源供應(yīng),促進煤電的低碳清潔發(fā)展;鼓勵在靠近負(fù)荷區(qū)域的退役火電原廠址上新建包括分布式冷熱電三聯(lián)供燃?xì)鈾C組、分布式光伏、儲能、電制氫等在內(nèi)的綜合能源系統(tǒng),為用戶提供電、熱、氣、冷等多種能源的綜合供應(yīng)。
激發(fā)用戶側(cè)可再生能源電力使用
當(dāng)前我國用戶側(cè)可再生能源電力使用需求較低、負(fù)荷靈活響應(yīng)可再生能源出力波動的潛力未被充分挖掘,可再生能源電力供需難以匹配是造成大規(guī)模可再生能源消納困難的關(guān)鍵原因。隨著發(fā)電側(cè)的補貼退坡和平價上網(wǎng),以風(fēng)電、光伏發(fā)電為主的可再生能源全額消納需要考慮面對用戶的直接供應(yīng),一方面發(fā)電側(cè)應(yīng)在現(xiàn)有西北可再生能源基地遠距離輸送的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展中東部負(fù)荷中心的分布式可再生能源,另一方面用戶側(cè)應(yīng)著力培養(yǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、用電模式匹配的綠色電力消費用戶,實現(xiàn)可再生能源供需平衡。因此,如何激發(fā)用戶側(cè)可再生能源電力使用需求、實現(xiàn)非水可再生能源直接面對用戶供應(yīng),是能源與電力“十四五”規(guī)劃需要重點考慮的問題。
建議“十四五”期間將國家可再生能源政策重點由長期以來的供應(yīng)側(cè)法律政策支持逐漸轉(zhuǎn)向需求側(cè),將現(xiàn)階段發(fā)電側(cè)補貼模式改為用戶側(cè)補貼,以激發(fā)用戶使用可再生能源電力的積極性,鼓勵用戶通過技術(shù)改造、配置儲能、分布式電源等方式實現(xiàn)對可再生能源出力的靈活響應(yīng)與直接消納。建議用戶側(cè)可再生能源電價補貼由容量電價補貼和電量電價補貼兩部分構(gòu)成,其中,容量電價補貼按照用戶承諾全部使用可再生能源、且可隨可再生能源出力情況靈活調(diào)節(jié)的負(fù)荷水平按月或一次性補貼,電量電價補貼按照用戶實際使用的可再生能源電量進行補貼。
充分發(fā)揮需求響應(yīng)資源作用
當(dāng)前國際上許多國家已從能源戰(zhàn)略高度將需求響應(yīng)資源置于與發(fā)電側(cè)資源同等甚至優(yōu)先的地位,需求側(cè)彈性負(fù)荷、分布式電源、電動汽車、儲能等資源可通過對價格信號的響應(yīng)實現(xiàn)削峰填谷、追蹤可再生能源出力、為系統(tǒng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)等功能,與供應(yīng)側(cè)深度調(diào)峰、配置儲能等系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式相比成本更低、效果更好,如與熱電廠加裝電蓄熱鍋爐相比,化工生產(chǎn)企業(yè)通過技術(shù)改造參與需求響應(yīng)可節(jié)約調(diào)峰成本約0.05元/千瓦時。我國雖于2012年開始開展了一系列電力需求側(cè)管理城市綜合試點,“十三五”電力規(guī)劃中也有提到大力提高電力需求側(cè)響應(yīng)能力,但由于目前市場價格激勵機制尚未健全,需求響應(yīng)方面的實質(zhì)性工作并不多,實施效果也并不盡如人意,需求響應(yīng)資源價值需在“十四五”期間進一步挖掘。因此,如何充分發(fā)揮需求響應(yīng)資源在提升系統(tǒng)可靠性、促進可再生能源消納方面的應(yīng)有作用,是能源與電力“十四五”規(guī)劃需重點考慮的問題。
建議“十四五”期間從加快構(gòu)建市場化電價機制、建設(shè)以需求側(cè)為重點的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)兩個方面支持需求響應(yīng)資源發(fā)揮其應(yīng)有的作用。一方面,加快電力現(xiàn)貨市場與輔助服務(wù)市場建設(shè)步伐,以可反映電力供需情況的實時電價信號激發(fā)需求響應(yīng)資源潛力;另一方面,通過廣泛部署用戶信息、電網(wǎng)信息與發(fā)電信息等數(shù)據(jù)采集終端,建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng),打破源—網(wǎng)—荷—儲數(shù)據(jù)壁壘,整合系統(tǒng)運行、市場交易和用戶用電數(shù)據(jù),提高需求側(cè)大數(shù)據(jù)分析能力,實現(xiàn)需求響應(yīng)資源的智能調(diào)控。