境内外电力储能应用发展与展望
今天也是非常高兴也非常荣幸,能够有机会跟大家一起共同探讨储能应用的发展与前景。首先,我想在这里庆祝大会的胜利召开,我们是收益方,所以今天想共同探讨一下储能应用方面的情况。
我今天主要想跟大家汇报5方面。第一方面电力系统转型。大家知道,二氧化碳排放的增多,地球温度逐渐上升,对当今人类的生存和发展带来巨大的影响。在过去120年间中国平均气温超过1度(音),我们的碳排放在2018年达到了100亿,而且这几年逐渐在增加,增加在减少但是逐年还是在增加,我们还不断在往上增。作为排放的各种,电力行业也是一个大的,在100多亿吨排放电力行业超过40%,如何在电力行业推动能源转型也是清洁低碳发展的关键。
在2017年,中国提出了要推动能源生产和消费革命,构建清洁、安全、高效、低碳能源体系,为国家能源发展指明了方向。在2020年9月份,在75届联合国大会,最书记提出了3060的目标,在2021年3月份,总书记提出要构建以新能源为主的新型电力系统,应该是明确了中国能源电力行业转型发展的方向。
第二部分,回顾一下新能源与新型电力储能并网的情况。
在过去的十几年,风力和太阳能的装机高速发展,从2012年风电装机当时600多万,到去年达到了三亿九千多万,十年之间增长了60倍,发展非常训练,这个发展非常迅速,所以现在新能源的装机,也就是风电和太阳能加起来已经占到了总的装机的29%,在很多省新能源装机已经成为了最大的电源。在去年,当然新能源的风电太阳能不稳定性,尽管占比接近30%,但是发电量占比大概只有13%左右,去年超过了一万亿,达到了1.19万亿,占8万多亿里面超过了13%。在过去十几年里面,煤电的装机越来越低,2006年当时煤电装机超过70%,当时风电和太阳能几乎是没有的,风电大概从2005年开始逐渐增加,太阳能从2010年开始,现在煤电降到了40%,风电太阳能达到30%,发展速度非常快的。
风电和太阳能是新能源方向,能源转型的发展方向,但是作为电力的运行来讲,风电太阳能不能说好的电,是一个间歇性,不稳定性,很多时候来天来一股云几百万的太阳能可能就没有了,来一阵风几百风电上来了,对电力系统运行带来了极大的不确定性。而电力必须同时完成的,不可能说太阳能没了,用户也停下来不用了,这是不可能的,到了去年我们储能的装机超过了五千多万,但是储能的主要还是抽水储能,超过了80%,去年到了四千多万,新型储能去年达到了1200多万。为了快速稳健高效发展,国家推动储能发展,从而推动新能源的发展。
去年我我们国家已经达到了1200多万的新型储能,我是国家电网公司的,我们主要是输配电的,我们为中国大概11亿人口提供电力服务,同时在海外9个国家和地区也是做能源网络的投资和运营,但是大家可能不知道,国家电网公司全球最大的储能建设运营商,我们建设运营,我们主要是抽水储能,我们全资和控股的超过三千万,在30年大概要接近超过1个亿。在我们运营区域内,新型储能达到了800多万。而现在的储能的主要应用主要分布几个方面,主要是在青海新疆,主要为电源侧增加新能源消纳能力,在江苏、河南、湖南主要做辅助服务等等。
现在储能的商业模式,可能总结下来有几类。一类是用户的峰谷差调节,高峰的电价是很高的,但是在国外电力系统发达的国家,美国欧洲很当时候电价是负的,储能如果白天高电价的时候发电,负电价的时候储能,两个时段都在挣钱,利润空间是大的。随着新能源的发展,负电价会越来越多,低谷期不愿意停电,宁愿相当于交钱也要持续发电,导致很多时段是负电价,给储能带来了巨大的商业空间。还有和火电和新能源电站一起参与辅助服务,与新能源电站一级增发电量。还有容量电价和综合服务等等。
第三部分,回顾一下电力系统的挑战与电力储能的机遇,就是给储能发展带来巨大的机遇。现在新能源机关已经达到了30%的装机,占到了世界总的30%左右,但是未来比例还在不断地扩大,我们预测到30年,大概新能源的装机会达到40%,将取代煤电成为第一大装机。我原来在观者全国电力调度,在2010年左右不到5%,当时我们在想如果达到10%的时候,20%的时候怎么调度,已经带来巨大的困难,现在29%,未来要达到30%40%50%,荷兰已经达到了50%,澳大利亚甚至提出100%都是新能源,我们电力系统没有办法运行,在我看来,达到100%90%电力系统是没有办法运行的,那就是储能,必须大力发展储能。储能的革命,一定会带来电力系统的革命,没有储能不可能有新能源的快速发展和新能源大规模的应用。
还有一些困难新能源的波动性,中间下的曲线是著名的鸭子曲线,一天的电力能源曲线白天是高峰,晚上是低谷,但是这各是反过来的,加了大量的风光伏,对新能源发展有巨大的好处,但是对于调度运行来讲很困难的,现在不仅说没有办法控制,我们甚至都不知道他在哪,不知道什么时候能发,什么时候不发,所以都是作为负负荷,为什么白天的负荷变成了比晚上还低,大量的抵消了负荷。这时候其实如果有大量的储能,其实电力系统很难运行的。
当然,还有新能源的发展使得系统的转动惯量减少,使抗干扰能力减少,对电网的稳定性迎来了很大的挑战。总结了几个方面储能的优点和作用,储能能够为电网提供调峰、调频等服务,能够解决间歇性随机性冲击的关键技术手段,为电力系统安全稳定运行有巨大的效益,巨大的推动作用的。
刚才在很多领导也谈到,未来储能发展的潜力是巨大的,我们预测大概在2030年左右,可能是储能会在中国装机大概要接近两亿,其中一亿传统的抽水性能,另外一亿新型储能。
第四部分,境外市场电力储能发展情况。
电力储能的应用重要性在全球达到共识的,所以很多国家出来了很多非常好的政策激励机制推动储能的发展,可能跟我们国家大同小异,有税收的减免,有补贴,还有一些国家对一些新能源发电配比,有多少新能源要配多少的储能,有的国家提出40%,有的国家更高,所以新能源的发展要配储能发展,能推动储能不断发展,所以很多国家出台了非常好的政策,推动储能行业的发展。
在美国储能发展还是比较早的,发展也是比较快的,提供了税收减免,对新能源发电配比的要求,它的储能的价格相对国内刚才说的还是要高一些,但是也是逐年在下降,2019年达到了589美元每千瓦时,这个数据相较于2015年,四年时间下降了72%。
澳大利亚在新能源发展过程中,是一个比较激进的国家,他有很多非常激进的政策,大概在五六年前,澳大利亚的局长提出未来要让澳大利亚达到全部的新能源发电,当时我实事求是讲我觉得不可思议,因为我总觉得他是政治家,他不太懂电,基本上不可能实现。
现在来看,随着储能快速发展,为这种想法提供了可行性,所以澳大利亚对储能的要求一直非常高,但是到现在为止,我还没有看到澳大利亚在储能的优惠政策上有多大好的政策出台,现在主要还是利用峰谷差让储能获利,未来随着澳大利亚的储能发展越来越快越来越大,我相信他会制定更优惠的政策,促进更多的储能厂家进入到澳大利亚的市场。还有其他的欧盟也是提出了很多,包括葡萄牙,葡萄牙新能源发展比较快,他在2017年的时候,当时在全世界第一次提出有107个小时100%全是清洁能源,不是新能源,包括常规的水电,这个事情我印象中,我们也是葡萄牙能源公司最大的股东,占25%,当时我还带领了一个团队专门到葡萄牙调研,我们在青海搞了一个试点,我们达到了168小时的全部清洁能源供电。所以葡萄牙也是有很多激励机制刺激储能的发展。还有巴西,还有智利,计划在2024年举行一个大规模的电储能的目标,位于在沙漠,总的投资超过20亿美元,还有菲律宾和阿曼。
最后汇报一下我的建议和展望,要落实电力系统安全稳定导则的相关要求,要加快新能源相关标准制定修订工作,进一步提高新能源装备制造水平,加快点化学储能并网标准修订工作,高度重视电化学储能安全,现在安全是重中之重,深入研究并网运行研究管理的有关问题,还要探索更加完善的储能的商业的运行模式。
展望:建立新型的电力系统、推动绿色低碳能源转型是全世界的共识,储能是解决转型过程中电力空间等等问题的关键技术,为储能电力发展带来的机遇期,没有储能的大发展,也就很难再有新能源的更大的发展,电力储能具有双倍毫秒级快速调控能力,具有新能源快速大比例发展问题会发挥巨大作用。现在在境外乐户市场侧储能占比比较大,在电网受政府更迭影响较大,境外的电力储能市场需求来源多样化,不确定风险还是比较多的。建设新型电力系统关键,发展电力储能应用是引导电力系统革命性转变和推动整个系统必由之路,最后实现双碳伟大目标的根本保证。所以说,要充分发挥电力储能作用,加快新型电力系统建设和清洁能源转型,我就汇报到这儿,谢谢大家!
(本文北极星根据现场演讲整理,未经嘉宾审核)