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「專訪」李建林:透過在地化發電和儲能,電網將從核心角色轉變為輔助角色|……

2024-08-29心靈

隨著全球能源轉型的加速,儲能技術成為連線可再生能源發展與電網現代化的關鍵紐帶。近年來,中國儲能裝機規模迅速擴大,已成為全球儲能市場的重要力量。

但新型儲能在蓬勃發展的行程中,湧現出很多問題。從產業角度來看,新型儲能技術如何助力地方產業提升國際競爭力?儲能電池企業又如何應對國際合規和市場競爭的挑戰?電力系統方面,新型儲能如何助力電力系統轉型?新型儲能如何更好成為未來新型電力系統的壓艙石?

為了探討這些與新型儲能發展有關的問題,界面新聞工業組與綠色和平地方氣候行動力計畫組合作欄目,特邀請行業核心專家和學者進行專訪與撰稿,深入探討儲能技術的發展現狀和未來方向。

界面新聞記者 | 戴晶晶

中國新型儲能市場正如火如荼,上半年累計裝機已達44.4吉瓦,較2023年底增長超過40%,但隨著價格戰中儲能系統報價進入每瓦時「0.5元時代」,內卷陰霾已籠罩在整個行業頭頂。

從實際套用看,儲能與電網的關系千絲萬縷,電源側新能源強制配儲反而帶來利用率低的困境。此外,產業政策和電力市場環境還亟待完善,還未形成清晰的儲能商業模式和成本回收機制。

近日,界面新聞采訪了北方工業大學學術委員會委員、電氣工程一級學科責任教授李建林,以厘清儲能市場遊戲規則並判斷行業發展趨勢。他同時也是中國可再生能源學會儲能專委會秘書長,中國電工技術學會儲能標委會秘書長,IEEE PES儲能技術執行控制委員會副主席。

李建林在中國科學院電工研究所工作多年,是新型儲能行業發展的見證者。

本次采訪內容分為上下篇, 在下篇,李建林指出 能源革命的真正標誌將是電網結構的深刻變革,透過在地化發電和儲能,電網將從以往的核心角色轉變為輔助角 色,顯著改變目前依賴遠距離電力傳輸的格局。

此外,李建林還對未來新型儲能行業發展趨勢作出了評判,並給出了最佳化行業商業和政策環境的實際建議。

李建林

以下為采訪實錄(下),刊發時有所刪減。

界面新聞:您提到了峰谷電價和需求側響應,那您如何看待電力系統轉變整體給新型儲能發展帶來的機遇?

李建林: 電力市場的開放是大勢所趨,電力交易的放開在某些地區已經開始試點,例如山西、福建和廣東。電網公司過去受限於政策紅線,許多事情無法參與,而現在這些限制逐步解除。

容量電價的概念已經開始實施。這種機制類似於公司中的基本薪資,無論發電設施是否執行,都會給予一定的補償。大連的200百萬瓦液流電池儲能電站已經獲得了容量電價支持,大大降低了其建設成本。隨著更多地區的政策松動,給予100百萬瓦級別儲能計畫容量電價補貼,盡管具體金額因地而異,但這無疑是行業的重大利好。

儲能技術的普及和套用是電力市場的必然趨勢,各種技術儲備的成熟使得政策可以快速適應新的市場需求。 南方電網在某些地區已經將輸配電價調整為包含儲能的成本,這在過去是不可能的。

能源革命的真正標誌將是電網結構的深刻變革。透過實作光伏和儲能的本地消納,可以大幅降低電力傳輸的損耗和成本。 傳統上,我們依賴於長距離輸電,如「張家口的風點亮北京的燈」,但這種模式存在很大局限。相較而言,在地化的發電和儲能可以顯著提高能源利用效率,減少對長距離輸電的依賴。

這種集中式的電力結構在地質災害或戰爭情況下存在高風險。長距離輸電路線容易成為攻擊目標,損失一條關鍵路線就可能導致大面積停電。相反,分布式的能源結構則能顯著提高系統的抗風險能力。

假如各地能夠自給自足,分布式發電將成為能源安全的重要保障。在分布式系統下,即使某些地區受損,整體系統仍然可以保持執行。這就好比把雞蛋分開放在多個籃子裏,更加穩妥可靠。

儲能系統的目標是在2025年實作度電成本降至0.1元,這雖然具有挑戰性,但隨著技術進步和規模經濟效應,這一目標並非遙不可及。當前,光伏發電成本已經大幅下降,有些計畫聲稱度電成本低於0.2元,盡管這些數據可能略顯樂觀,但光伏和儲能結合後,其整體成本將接近甚至低於火電。

透過在地化發電和儲能,電網將從以往的核心角色轉變為輔助角色,這將顯著改變目前依賴遠距離電力傳輸的格局。這種轉變不僅提升了電力系統的靈活性,也降低了對單一能源來源的依賴,增強了整個系統的彈性和穩定性。

電網公司過去的一些政策紅線如今逐步放開,尤其是在電力傳輸和使用方面的限制。在過去,使用者不透過高電壓等級的變壓器進行電力倒騰是絕對不允許的。這樣做的原因是因為電網公司需要透過這些高電壓等級的裝置來盈利,如果使用者繞過這些裝置,電網公司的收入就會受到影響。

例如,我們曾在連雲港參與國網公司的一個計畫,當地的一個港口是用電大戶,附近有一個光伏電站,他們試圖自發進行電力排程,但被禁止,因為這樣會減少電網公司的收入。

在陜西榆林,一個名為分散式風電的計畫在嘗試透過一個變壓器連線多台風電機組,實作就地平衡。這種方式減少了對電網的依賴,因為使用者可以在不需要電網支援的情況下自行管理電力供應。電網公司因此面臨挑戰,因為如果所有使用者都采用這種模式,電網公司的盈利空間將大大縮小。

盡管如此,從能源利用的角度來看,這種分布式電力管理是合理的。未來的電力系統結構可能會更多地依賴於就地能源平衡,而電網公司將扮演類似「警察」或社會治安維護者的角色,在需要時提供支援。

有人認為,電網公司不應該是一個盈利性機構。就像自來水公司,其主要職責是保障基本服務,而不是盈利。電網公司應該作為服務機構,保障電力的穩定供應和基礎設施的建設。利潤最大化不應成為其目標,因為這可能導致使用者成本增加,影響民生。

在這種理念下,電網公司應該更註重於提供優質的電力服務,而不是盈利多少。國家透過稅收來支持電網的基礎建設,確保其能夠更好地為公眾服務。透過這種轉變,電網公司的角色將更加清晰:作為一個提供公共服務的機構,其任務是確保電力的穩定供應,而不是透過電力銷售獲取高額利潤。這一轉變將使得電力系統更加高效,並能更好地滿足未來能源需求。

界面新聞:回歸到產業,您認為新型儲能需求的驅動力來自哪裏?電網側、電源側和使用者側各自的發展潛力如何?

李建林: 電源側主要由大型央企和發電企業主導。在這一側,發電企業通常同時營運風電、光伏和儲能,以降低風險和提高效率。對於電源側參與者而言,如果發電資產(如風電和光伏)不屬於自己,而只是單獨投資儲能設施,則面臨較大的風險。這種情況下,如果發電企業或電網公司不與其合作,儲能投資可能難以獲得報酬。

為了降低風險,許多企業采取了「風光儲」一體化模式,確保發電和儲能資產屬於同一公司。這種模式下,企業不僅能夠更好地管理資源,還能有效減少與電網公司和發電企業的沖突。

此外,另一種模式是與第三方合作,透過租賃協定將儲能設施出租給需要的企業。這種模式要求提前簽訂長期合約,保障儲能設施的使用和收益。例如,每千瓦每年按固定價格租賃10年,從而實作穩定的收入。

一些企業采取合資合作的方式,由電池廠家、資本方和發電企業共同參股成立合資公司,形成利益共同體,分擔風險。這種協作模式有助於在電源側取得更大的成功,並在市場中獲得更強的競爭力。

在電網側,國家發展改革委下發【關於進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見】後,抽水蓄能電站投資成本疏導機制逐步完善。【方案】提出建立電網側獨立儲能電站的容量電價機制,即將容量電價對應的容量電費納入輸配電價回收,探索替代輸配電的儲能設施成本收益納入輸配電價。 電網側儲能成本收益若要透過輸配電價回收,應做好可行性研究論證,闡述清楚最重要的輸配電價核價「相關性、合理性和合法性」原則,是否是替代輸配電設施,是否更具經濟性,否則投資成本無法透過輸配電價疏導。 合理消化系統供電成本。儲能規模化發展需相應的價格機制進行有效疏導成本。

此外,也應積極探索競爭性兩部制電價機制模式和共享儲能商業模式。對於保障電網安全穩定、提供應急供電保障、提高系統新能源消納能力、站址走廊資源緊張地區和電網薄弱區域等方面社會效益顯著的電網側儲能,建議積極探索競爭性兩部制電價機制,透過競價模式降低容量電費和電量電費,最佳化資源配置。同時,積極整合電源、電網和使用者側儲能資源,采取共享儲能模式,爭取多重收益。

在使用者側,尤其是工商業領域,儲能的套用相對門檻較低。相比於大型電源側計畫,工商業儲能的規模通常較小,計畫推進較為簡單。例如,使用者側的儲能計畫通常在100千瓦到500千瓦之間,適用於單個企業或樓宇。

使用者側儲能的推廣依賴於產品品質和渠道優勢。例如,大型公司如美的,可以利用其現有的渠道和客戶關系,快速進入市場。美的公司在安裝空調的同時,可以額外提供儲能解決方案,結合現有售後服務團隊,迅速擴大市場份額。

一些房地產開發商在建築設計階段就將儲能系統納入其中,以綜合能源的形式提供給客戶。這種模式不僅提升了建築的附加值,也為使用者提供了更靈活的能源管理方案。

然而,使用者側儲能市場競爭激烈。例如,沃泰等公司長期在海外市場占據優勢,而在國內市場的拓展仍需面對復雜的競爭環境。工商業儲能的成功與否整體取決於產品品質、渠道和商業模式。

界面新聞:您對未來新型儲能行業政策和商業環境有何建議?

李建林: 在一些省份,行之有效的儲能政策已經顯示出顯著成效。對這些成功案例,應該快速推廣至其他地區,而無需繁瑣的論證和層層審批。例如,寧夏實施的儲能呼叫次數政策規定每年不少於250次。這些政策可以直接借鑒套用於其他地區,而不必重新審議。

儲能具有多元化的作用,不僅限於充電和放電。例如,儲能系統可以在緊急情況下提供備用電力,並且在電網出現問題時,能夠自主進行調整並行揮關鍵作用。在澳洲和美國的某些案例中,儲能在電網危機中透過自主調節立下了功勞,因此應當承認並獎勵這些多元化貢獻。

政策的朝令夕改會導致行業的不穩定,投資者也難以做出長期規劃。建議政策應設定一定的有效期,以確保連續性和可預測性,為投資者提供穩定的預期。

儲能產業鏈涉及從原材料到電芯、電池管理系統(BMS)等多個環節。鋰電池產業經過多年發展,逐漸具備了抵禦風險的能力。然而,市場波動和原材料價格上漲(例如碳酸鋰從每噸8萬元飆升至30萬元)可能導致行業混亂。企業應當保持價格理性,不應透過短期價格上漲來擾亂市場秩序。

品質與安全是行業發展的基石,犧牲安全性以降低成本是不可取的。應確保產品效能達標,建立長期的品質保障和售後服務機制。例如,大品牌如比亞迪堅持在海外市場發展,因為在國內市場面臨激烈競爭和低價策略。

目前,行業記憶體在一個不好的趨勢,即過於強調成本的控制,而忽視產品品質和長期永續性。這種趨勢對於行業的發展是不利的。以茅台酒為例,如果試圖用300塊錢買一瓶正品茅台,最終可能只會得到一個裝著其他酒的瓶子。同樣的,在電力商品市場,過度壓低成本可能導致產品品質下降。

我們必須警惕「劣幣驅逐良幣」的現象。例如,在招投標過程中,一些企業以極低的價格中標,卻無法兌現承諾的品質標準。電池產品的使用壽命可能長達五到十年,但有些產品實際可能無法維持這麽長時間,這種短視行為對行業有害。

因此,需要在成本控制與品質保障之間找到平衡。合理的價格應當與良好的售後服務相結合,產品的效能指標如衰減率也需達到承諾標準。采用分期付款可以幫助企業在保持品質的同時,管理成本。

甲方企業在選擇合作夥伴時,應考慮對方的長期發展能力,而不僅僅關註價格。民營企業的活力對整個市場有重要影響,過於壓低價格可能導致供應鏈中的企業無法生存。

安全和經濟效益是密切相關的。在任何情況下,犧牲安全性的經濟性是沒有意義的。建議在儲能計畫中引入行之有效的安全措施。例如,特高壓變電站中使用的滅火和消防措施可以套用於儲能計畫。

引入保險機制也是儲能行業發展的良好舉措。透過對儲能設施進行分級評價,保險公司可以根據風險水平提供差異化的保險費用。專業評估機構可以透過評分體系評估儲能設施的安全性和效能,為保險公司和投資決策提供依據。

界面新聞:您對「十五五」新型儲能的發展有何期待?

李建林: 隨著「十四五」規劃的結束,展望「十五五」期間,盡管面臨許多困難,但其增長潛力依然巨大,政策逐步完善,市場磨合期的結束將推動儲能的快速發展。

首先是隨著時間的推移,國家的審計和巡視制度等政策執行保障和各部門的協同工作將為儲能的發展提供支持。儲能計畫的成功需要有效的監管與評價機制。未來可能會成立獨立的第三方部門,作為電網公司和發電企業之間的裁判,負責對儲能計畫的評估與管理。這一機制有助於確保計畫的公平性和合理性,並提升行業的整體執行效率。

電力交易機制的靈活性將是推動儲能發展的關鍵。 未來,隨著即時電價機制的實施,電力市場將更加靈活,類似於股票市場的競價上網模式將推動市場的高效運作。

儲能的角色正在發生變化,從過去與新能源繫結到現在獨立運作。儲能設施被視為電網與使用者之間的重要橋梁,不再只是簡單的新能源伴侶。儲能的靈活效能夠為電網提供功率支撐,在新能源發電不穩定的情況下,確保電力供應的連續性。

這種新的定位使儲能成為電網穩定的重要保障,特別是在火電逐步結束的背景下。儲能可以在短時間內提供功率支撐,幫助新能源順利並網,提升電網的整體穩定性。電網公司也需要重新定位其在儲能市場中的角色,靈活應對市場變化,實作與新能源的良性互動。