華北電力大學  IEEE PES（中國區）儲能技術委員會儲能市場與規劃分委會 秘書長 鄭華  出席論壇并發表主題演講—— 《共享儲能參與輔助服務模式與趨勢分析》

 

以下為演講實錄：  

 

下面由我給各位領導和專家匯報一下《共享儲能參與輔助服務模式與趨勢分析》。

我通過四個方面做分享，我國能源領域的“碳達峰、碳中和”的主要途徑是構建以新能源為主的新型電力系統。2022年，我國部分省份的新能源裝機占比超過50%，部分時段的發電出力占比已達到60%、70%。在這樣的條件下，電力系統中會面臨非常多的平衡新問題。

 

大家看到的2021年9月底到11月期間全國的大規模限電現象，是由新能源發電量不足引起的。這么多的新能源裝機，路上新能源的可實際有效出力或可信出力極端時只有不足2%-10%。海上風電，前段時間南方電網公司也做過實驗，它的可信容量基本在5%以下。這是一個很可怕的數字。同樣，去年8月，水電大省四川嚴重缺電。這是未來我國新型電力系統的兩個主要形態：一個以火為主，一個以水為主，都出了問題。這意味著在未來以新能源為主的電力系統里，必然面臨帶來非常多的新挑戰。而這種挑戰是什么？就是新型電力系統的靈活性問題。

 

我們需要注意到“靈活性資源因新能源而興”的同時，還需要注意到新能源也必須在電力市場中去生存。同樣，各類靈活性資源也必然通過電力市場來變現。簡單概括而言，“靈活性資源因現貨市場而贏”。

 

這兩年行業主體，包括政府、科研機構、產業一直說的盈利或商業模式的問題，它的根兒就在這個地方，大家要更多注意地關注到電力市場方面的問題。

 

對于新型儲能，因為新能源有了這么多量之后，會帶來兩個大的變化：一是更小時間尺度的波動性，一是更大時間尺度的能量時移性（調峰缺口）。這兩點對于整個電力系統來說，其實可以看三類事：

 

（1）短時高頻。主要是飛輪、超容等功率型儲能，解決短時間尺度的慣量、一次調頻、二次調頻的問題。給大家舉兩個數字，在東北這個地方，一次調頻一天大概50-150次，西北是一次調頻調用量2000次左右，這不是一個數量級。二次調頻以前的指令間隔由5分鐘、3分鐘、2分鐘、1分鐘，現在部分地區變成了30秒，相當這一天里面大概有2000多次。這客觀反映出了實時平衡壓力非常大，這就是短時高頻場景里面為什么需要這種靈活性的根本性原因。

 

（2）中時高頻。主要是鋰離子和鈉離子。2021年，鋰離子電池占新型儲能92%（裝機占比），2022年鋰離子電池占比降到85%左右，一方面意味著新型儲能正朝著多元化的方向發展，另一方面鋰離子電池的問題正由其他類型的儲能進行一定的替代，包括安全問題、壽命問題、經濟性等問題。這些問題成為行業一直在探討的事情，包括在金橋開了國內第一次儲能消防安全會議，消防所四大所都來了，未來在儲能消防安全問題會出臺一系列標準與規范解決現在的安全痛點。

 

（3）長時低頻。主要是液流儲能、壓縮空氣等長時儲能。2021年下半年出現的限電和2022年8月份出現的限電都是缺電量的問題，“十四五”還會出現，并會由現在500萬的缺口向800萬甚至1000萬缺口發展，時長由一個小時向兩個小時和三個小時，甚至個別省份超過四個小時發展。因此，需要更多長時儲能參與其中，這也就是為什么去年歐洲比爾蓋茨成立了長時儲能委員會，這個問題是新型電力系統必須面臨的。

 

從這幾年新型儲能的發展與演變來看，出現五大特征：

 

1、產業規模化

 

2、裝機大性化

 

3、政策體系化

 

4、技術多元化

 

5、模式趨同化

 

我重點說兩個問題。

 

問題1：技術多元化。剛才說到有92%變到85%，一個占比的變化體現了不同技術體系的豐富，剛才給大家舉例子，去年光一個月我給投融資機構講的課20多次，大家要投儲能，要搶這個賽道，但是大家要看到這個賽道有多少空間需求和政策支持。

 

問題2：儲能趨同化，指儲能必須要通過電力市場來變現，不是需要出臺一個特殊政策扶持。新能源汽車已經走十年的路了，不可能再走補貼的路，補也補不起。各主體要通過電力市場來變現，也就是前面說的“靈活性資源因現貨市場而興”。

 

從主流趨勢上來看，源側、網側的儲能主要以共享儲能為主，共享儲能這塊基本占了主體上的85%左右，2022年，新增新型儲能7.3GW@15.9GWh，絕大多數都是共享儲能這種形態。

 

用戶側儲能最具有空間想象力，昨天看到有些朋友在閉門會上提出要做用戶側開發，越來越多的市場具備了開發的可能性。雖然現在電力市場運營規則并不完完善，但是這個市場是非常巨大的，是非常可以有想象力的市場。

 

從政策來看，去年出臺了600余個相關文件，而這600多個文件中絕大多數說的是什么？除了強配以外，重點就是新型儲能參與電力市場、輔助服務的市場機制問題，這是核心。對于靈活性資源來說，需要通過電能量現貨、輔助服務來實現價值與收益。

 

到目前為止，我國26個省市新型儲能規劃總規模約為67GW，遠遠超過了國家能源局公布的“十四五”目標30GW的量。所以，這個產業會有很多新賽道的出現，有很多新機遇的出現。

 

2021年12月21日，國家出臺頂層設計文件“新版兩個細則”（60號文和61號文），其中61號文專門是講面對新型電力系統的電力輔助服務的。這個文件出臺以后，有很多業界朋友找，新型儲能的未來市場到底怎么樣，未來有多大空間？這是到目前為止有四個區域市場，江蘇和山東省分別出臺了相應的實施細則。產業界很多人不清楚“新版兩個細則”到底是干什么的？簡單來說，“新版兩個細則”是定框架的，是頂層設計，未來有一部分商品要實現市場化，還有一部分是沒有辦法實現市場化的，沒有辦法實現市場化的就由“新版兩個細則”來管。

 

（如圖）這個圖的含義，深色表示新型儲能可以參與的服務品種，比如新型儲能可以參與華北一次調頻、二次調頻、轉動慣量、無功服務。在應急響應這個地方，華北沒機會，在市場規則里面沒有允許新型儲能做這個事情。

 

這個小紅點代表你必須提供的責任或義務，即必須具備的功能。這個功能可能有錢也可能沒有錢，比如華北一次調頻是儲能的義務，你必須要提供一次調頻功能，它沒有錢，對于儲能來說不是一個有效市場。在這個列表里會看到并不是所有的市場都對新型儲能是友好的，我們要知道哪些市場可干，哪些市場不可干，就要研究“新版兩個細則”及其實施細則。

 

還有一個差異，在這里面會看到新型儲能能干的事不是三大類都可以的，總體來看主要以有功服務為主，而無功服務和應急服務還是算不過來賬的，因為那個錢很少。比如浙江的無功服務只有幾十塊錢/兆乏，折合下來就是幾分錢，因此新型儲能沒有必要參與這個事情。所以，現階段我國新型儲能主要參與的就是有功平衡服務。

 

第二，新型儲能常規化。這個道理剛才給大家說了，新型儲能不要老想著有特殊的渠道、特殊的模式，大家不要這樣想，測算的時候也不能這么做，因為實際的市場可能不支持這個事情。

 

另外，未來新型儲能的收益模式就是多品種疊加。之所以大家說儲能收益特別差、特別不好算，因為只讓他承擔了一項任務，你當然算不過來賬。未來是允許儲能可以干多個活，有多個收益，這個才是儲能需要走市場化的必然之路。

 

第三，就是分攤機制上呈現“兩極分化”，原來羊毛出在羊身上，越來越多省份的羊毛出在了用戶側身上，即輔助服務成本由發電側分攤向用戶側分攤轉變，這是一個大趨勢，意味著未來成本疏導方面上有更多機制和方案。另一方面，也有個別省份走的是新能源承擔新型儲能的調節成本，比如山東，理由是既然主要的系統調節需求是新能源造成的，相應的成本也應當由新能源承擔，如慣量、一次調頻、二次調頻服務等。

 

這是到目前為止，深顏色是國內出臺了現貨市場運營規則的省份，包含了第一批和第二批試點，黃色是出了規則還沒有進行示范的省份，加在一起總共有20個。未來新型儲能是一定通過現貨市場走的，而儲能更多需要考慮怎么參與這個市場，怎么從市場上把錢賺回來，這是核心邏輯，不要老想著有補貼。現在各地出臺的專項扶持政策，最多就是三年，僅三年無論如何算不過來賬，因此不能靠著補貼作為我們去生存的基本邏輯。核心的邏輯是通過市場，所以做儲能必須知道這個區域或者這個省電力市場運營規則，怎么樣報價、怎么樣出清、怎么樣結算，有多大的現貨空間讓你套利，有多少的輔助服務空間讓你參與，要去深入研究這個問題。

 

從新能源來說，“靈活性資源因新能源而興”，但必須要搞清楚新能源在未來參與的市場有多少。到目前為止，新能源參與現貨市場的比例大概只有電量的10%，未來會再擴，它一旦擴了之后，現貨市場的波動性更多，我們需要的平衡要求更高，新型儲能發揮的余地也更大。從這個角度上來看，需要更多關注兩套體系文件。

 

從商業模式方面，我們先說“源側”，所謂的源側或者表后業務指發電側計量關口表后面的新型儲能，而不是接入到公共PCC的那部分部分，這部分叫共享儲能，所以源側的儲能就干源側的事。

 

廣州上周剛出臺一個文件，新型儲能參與電力市場方面的，源測表后業務明確為與發電廠一體化運行和運營，而表前的作為獨立主體參與市場。所以不能按照475號文出臺的辦法操作，非獨立轉獨立不具備操作性，比如事故責任不好區分，正常的計量都會變得復雜。

 

從源測整個邏輯上來看，主要如圖兩種，主要途徑就是需要去考慮怎么一體化：（1）要提升傳統機組的運營性能。（2）要改善新能源并網的不友好性。這是需求的根本，所以會產生兩個典型的東西：一個是山西的火儲聯合調頻，廣東、山西、華北等也出臺過類似的辦法。所以，源側部分來說，主要就是火儲聯合調頻，大家能算過來賬的，這是一個，但是它的壽命是有問題的，大家看到2-3年基本掛掉了。還有剛剛出臺的廣州一體化運營模式，去改善新能源的并網性能與運營能力，需要聯合從市場中套利，才能發揮新型儲能的真正價值。

 

這是兩類案例，一個是荷蘭阿姆斯特丹的，一個是加州的，它就兩條東西，一個是改變新能源的并網性能，二是跟新能源一起參與競價，從而提高競爭能力和履約能力。國內，目前來說，大家會看到今年陸陸續續各省出臺相關的文件，就是新能源并網性能的檢測和并網的性能要求，更細化的文件標準。大家要特別留意你所進入的那個市場里面電網公司的并網要求，對EPC方、產品商等帶來比較多的影響，并且各省的要求會有一定差異。

 

網側來說，PCC點以外，并入到電網公司資產這一部分，這是獨立儲能或共享儲能。跟新能源一起打包的就是共享儲能。網側的兩種場景：一個是電網功能替代，這個事情不要與獨立儲能或共享儲能混為一談，因為這是電網公司干的事情，不是第三方能干的，因為它要替代電網中的部分資產，一旦替代之后，對市場中的競價、出清、報價會產生影響，所以這是很慎重的事情。在國外，電網功能替代其實立法過程中非常困難，我個人也不支持這件事情，你既是裁判員又是運動員，在規劃不完善的條件下第三方根本沒法參與這個市場。

 

共享儲能是我2018年在青海提出來的。做一個新的商業模式出來，要破很多現有制度。因此，在現有制度框架下，需要遵照現有政策允許的邊界去干允許的事情，不要總想著突破什么，在中國這是很關鍵的事情。為什么要大家研究市場規則，這是非常重要的事情，要懂法，不能犯法。

 

這是幾個商業模式：

 

（1）青海模式：棄電市場化交易+電網調峰。

 

（2）甘肅模式：調峰容量市場+AGC市場，可以在一天里面不同時段實現多種功能，可以做調峰也可以做調頻，這是我主要推崇的商業模式，未來更多的省份會做甘肅的商業模式。

 

（3）山東模式：山東首先第一個做了儲能參與現貨，但是現貨做下來并沒有那么美好，還是比較骨感的，只是靠容量電價做這個事情是不長久的。我個人認為共享儲能解決的問題是與新能源共贏的問題，現在的容量租賃僅在新能源去薅羊毛，而薅完羊毛之后并沒有給新能源帶來任何好處。正確的方式是應該給他改善并網性能和提升運營能力，比如新能源的一次調頻、二次調頻和棄電的場景，而這些場景需要有新的調用方式和商業模式來實現的，而不是簡單的租賃費用的問題，這是解決不了問題的本質的。

 

（4）廣東模式：浙江新型儲能參與中長期交易是我們在做的，但是現在沒有批，廣東先了一步，儲能可以參與中長期+現貨+輔助服務。什么意思？你的儲能作為一個獨立市場主體可以進入整體市場了，根據你的需要或策略去進行運營盈利、進行運行操作。

 

典型的市場案例有兩個：一個是華能英國門迪的，主要盈利模式有6個，其中通過DC服務賺取90%的收益。另一個是甘肅瓜州的項目，可以看到調頻的收入、調峰的收入。從這里面可以看到，未來一定要發揮儲能快速調節的性能和多功能疊加。

 

儲能可以分身，可以一機多用，這才是儲能價值的核心邏輯。從它的基礎影響、特殊影響和收益上來看，都有新的商業創新。我相信在未來的市場里面會有更多新能源的需求，同時會創造新型儲能的更多價值。

 

荷側不展開，這里面的商業邏輯非常廣泛。從我們的邏輯上來看，荷側要分行業、分用戶，要研究它的特性、研究它的功能定位，這個能做很多事情，但也并不是那么容易的事情。

 

主要的商業模式上來看有三種：

（1）最早是華北VPP（聚合），基本只是做需求響應。

 

（2）廣州最新出臺的是一體化的，這個邏輯不一樣，廣州和華北不一樣，不是虛擬電廠的問題，因為它可以允許一體化報價和允許一體化去參與電能量批發市場的，這個和需求響應不是一回事。而且，它還包含單體情況，對于大用戶影響較大。

 

（3）浙江臺區儲能，簡單來說是源側共享儲能在荷側的應用，但是這個邏輯不太一樣。因為臺區儲能接入點還是電網公司的資產，不是用戶資產，而用戶資產在配網側接入的時候有很多制度障礙，它的難點在這個地方，而不是在商業邏輯上。

 

國內和國外的簡單對比，不詳細講。簡單來說，國內以一體化更多，獨立更少一點的方式在做，這是正道；另外，大家還要研究的是電力市場運營規則，這是必須考慮的。

 

這是到“十四五”末國內現貨市場進展圖，圖里面有三個點大家必須要注意。

 

第一，新型儲能參與多層級現貨市場

 

（1）新能源入市的速度。

 

（2）省級和區域級現貨市場協同和輔助服務市場交易機制的協同。大家關注兩個市場：一個是南方電力市場，另外一個是西北電力市場。你把這兩個市場搞明白了，全國基本都可以了。

 

（3）輔助服務機制長效化。

 

入市有風險，儲能進入現貨市場跟炒股票一樣，這是個一個高技術含量的市場，不能光說市場好，跟你有資源做資源對接完全不是一個事情，因為它屬于高頻交易，高頻交易中需要有很多技術手段和人才來實現。

 

我們看到從今年2月份開始，很多現貨市場省份的售電公司開始退出了，為什么？玩不下去了，僅靠資源沒有辦法在現貨市場長期做。

 

第二個，混合儲能。以前的儲能基本是單一類型的，但是從去年下半年開始出現了一個比較大的動向就是電站規劃的鋰離子不再是0.5C，也不是只有1C，是0.5+1C做了，這意味著可以實現多種功能，這是非常重要的。我們測算了一下，基本你在不同配比條件下，單位造價增加其實很少，成本增加只有5-10%，但是收益有20-30%的增長，這是不一樣的，大家可以好好研究這個事情。

 

第三，我們要看到未來高頻交易條件下必須要有專業的運維和運營團隊做，這是不可缺少的事情。

 

我分享到這里，謝謝各位！