环球焦点!王康:避免新能源与储能的“双输”局面!
王康
中国碳中和50人论坛特邀研究员
在“双碳”战略下,储能大规模发展具有强大的逻辑,但近年来储能商业模式的问题始终困扰其发展,数据繁荣的背后是行业普遍的焦虑。相对美国、欧盟在政策和市场两端的双向发力,中国新能源配储能的模式当前带来的是“双输”的局面!政策扶持加市场导向,才能实现新型储能高质量发展,促进新能源与储能走向“双赢”。
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一、储能的装机数据谜团
(一)储能装机的官方及行业口径
2月13日,能源局在京召开例行新闻发布会,发布2022年可再生能源发展情况,数据显示2022年新能源和储能都实现了新突破。储能方面,2022年底全国投运新型储能项目8.7GW(其中电化学储能占98%左右),平均储能时长2.1小时,比2021年底增长110%以上,这是能源局首次对外正式公开发布储能方面的数据。
中国储能发展的初级阶段,由于其应用场景多样,技术路线复杂,大部分储能项目标准化、规模化程度不高,也很少有纳入调度运行的,在数据统计方面存在较大的困难。中关村储能联盟等行业组织每年都发布储能发展白皮书等报告,对储能装机数据进行公布,让我们得以看到储能发展的进程。
随着储能被定位为新型电力系统建设的重要基础设施,能源主管部门开始关注储能的真实发展情况。2022年4月,发改委成本调查中心在官网发布的《完善储能成本补偿机制,助力构建以新能源为主体的新型电力系统》的文章,首次提到2021年底电化学储能的累计装机量超过400万千瓦,其后在官方提到的储能装机中都采用了该数据。
(二)辨析储能装机的真实情况
储能历年累计装机(2021年、2022年采用官方数据)
由于2021年以前官方未发布公开数据,本篇中2012-2020年采用中关村储能联盟发布的数据。整体来看,储能自2017年开始进入快速发展阶段,但由于2021年采用官方数据,2021年新增装机数据不足1GW,原因可能是行业口径统计数据大于官方口径产生当年数据不匹配。
根据中关村储能联盟数据,2021年底储能总装机约5.7GW(比官方数据高出40%),当年新增2.4GW/4.9GWh。而2022年初步批露的行业数据为总装机12.7GW,当年新增6.9GW,仍比官方数据高出40%以上。
储能历年累计装机(行业数据)
如果仅是2021、2022年的装机数据不足以激发各界对储能的热情,实际上国内对储能行业繁荣的预期在于招标数据的引导。2021年国内大型储能EPC与设备总招标容量达10.1GWh,是当年总新增装机(行业数据)的2倍多;2022年储能项目招标容量约44GWh,是当年新增装机的3-4倍。储能行业装机数据的“提前繁荣”,只能用“今年招标、明年投产”来解释。那么按此推算,2023年我国储能装机将达到40GWh以上,而其中近半数为共享储能。储能的爆发期似乎马上到来!
二、新能源+储能,为何走向了“双输”?
但是,我国储能的快速发展并非一枝独秀,其发展局面也绝非一马平川。
美国、欧盟的储能也同步进入增长期,相对中国也不逞多让。受益于美国通胀削减法案的支持、电网公司容量购买以及市场机制等多重利好,美国2021年新增储能增量突破10GWh,2022年预计增长13-15GWh,2030年可能接近30GWh,其增长速度有超过中国的势头。受高电价驱动,欧盟“新能源+储能”的供电模式具有经济优势,欧盟2021年新增储能也达到了3.5GWh。
相对美国、欧盟相对清晰的发展逻辑,我国储能发展始终受困于商业模式的不健全。理论上,新型储能作为电力系统重要的调节设施,对于提升新能源消纳能力具有直接的作用,新能源+储能的发展模式,应该有效实现两者的“共赢”,但我国的实际情况远非如此!
1.配置储能增加了新能源的成本负担
基于“谁的问题谁解决”的思路,要求新能源按比例配置储能成为近年推进储能增长的主要原因,但配置储能大幅增加了新能源发展的成本。简单测算,光伏项目按照10%装机、2小时时长配置储能,将增加约0.6-0.7分钱的度电成本,而很多省份要求配置比例高于该比例。
配置储能对新能源来说是“规模越大,伤害越大”。从提高调节能力的角度,相对成本昂贵的储能,新能源如果有更多的自由度去购买需求响应、煤电深调等灵活性资源或者采用自身功率管理行为,其成本压力可能更小。
2.强配储能无法保证储能的高质量发展
按比例配置储能的政策,仅将新型储能作为新能源并网的门槛,并未建立对其运行效果的监督和考核制度,使储能效果发挥不足。同时,大部分省份,新能源仍未作为市场主体参与电力市场交易,新能源表后储能也不能在参与现货市场或辅助服务市场中获得收益,更加重了新能源侧储能参与运行的“惰性”。
根据中电联的调研报告,我国新型储能等效利用系数仅12.2%,新能源配储系数更是低至6.1%,配置储能对于提高新能源项目消纳能力收效甚微。由于没有针对实际运行的监测机制,为了降低成本的考虑,新能源配置的储能电站难以保证工程质量,反而不利于储能行业的整体提高。
3.共享储能仅是“击鼓传花”的第一棒?
共享储能作为独立主体已经能够参与现货市场或辅助服务市场交易,同时对于新能源独立配置储能更容易形成规模优势,也缓解了新能源运营商的投资压力。在自建储能成本高企,而新能源按比例配置储能的政策执行刚性不是很强的阶段,新能源运营商对自建储能采取消极态度,而必要时通过租赁共享储能的方式满足配储要求的倾向更加明显。
但共享储能也难以解决商业模式方面的根本问题。当前参与调峰辅助服务的补偿或价格标准普遍在0.2-0.5元/kWh,几个试点现货市场日分时电价峰谷差的平均值也普遍低于0.5元/kWh(山东为0.4元/kWh左右),同时考虑储能利用率不足等因素,其市场化收益还需打个折扣,所以共享储能仅靠参与市场交易距离回收成本差距较远,最后仍需将较大的成本部分通过租赁费用转移到新能源运营商身上,并没有改变储能发展的本质逻辑,不过是共享储能占据了“击鼓传花”第一棒的位置。共享储能租赁成本较高也带来出租率偏低,进一步造成投资成本的浪费。
综上分析,有别于欧盟主要靠市场机制,美国依靠政策、市场双向发力,我国尽管不断创造储能成本市场化疏导的条件,但当下仍主要由新能源承担储能发展带来的成本。在新能源、储能都未实现成本快速下降的情况下,要求新能源绑定储能可能反向影响新能源的发展,带来“双输”的局面。
三、破局,让新能源与储能走向“双赢”
对于当下破局储能与新能源发展“顶牛”局面,实现新型储能的高质量发展,使两者真正走向双赢,仍需从政策、市场双向发力。
1.政策方面
对于新兴产业,政策的助力至关重要,国内外可再生能源的发展都验证了这一点。尽管我国大规模财政补贴已不现实,但政策的调节与导向作用至关重要。笔者认为可采用的工具仍很多:
(1)转变新能源按比例配置储能的“一刀切”方式,通过推广电力市场交易机制、新能源并网运行要求等手段,使新能源有动力选择更经济的方式提高其灵活运行能力,也能促进所配储能的运行效果,真正起到储能的调节作用,对新能源来说既能提高消纳也降低了调节成本;
(2)出台投资税收抵免政策,对储能项目进行增值税与所得税减免,既提振储能的投资热情,也不会增加国家财政压力;
(3)强化“双碳”约束,提高新能源+储能项目的相对竞争力,比如落实非水可再生能源消纳责任权重在用户侧的分解,并对储能带来的新能源增发电量赋予更高的完成权重。
2.市场方面
(1)建立更加对等、透明的市场机制,提升调节市场的覆盖范围
储能的大规模发展以及调节收益的提升,一方面来自自身成本的下降,另一方面来自调节性市场(包括现货市场)的公平放开。在中国,电网公司以集中调度手段对系统安全进行总托底,保障了中国电力的平稳供应,但也带来调节市场的信息不对称与不公平竞争。比如,对抽水蓄能电站实施的容量采购机制而将储能摒除在外,压缩了新型储能的生存空间;对有序用电的管理,也很大程度削减了调节资源发挥作用。对于调节性资源的市场设计,应降低非必要的外部干预,尽量提升市场化的覆盖范围。
(2)短期内容量采购机制不能缺位
对于不同调节性资源,既要做到公平对等,也要兼顾各种品种的差异。储能完全依靠现货市场或辅助服务市场获利,需要在新能源为主体的新型电力系统建成后才能实现。在新能源为主体的场景中,电网的调节资源非常稀缺,间歇性的缺电与间歇性的电力富余将交替出现,满足储能盈利的价差条件才能出现,但仍需兼顾经济性与电网可靠性的平衡。而现阶段,对于与抽水蓄能类似的新型储能,其一次投资较大,容量收益对于储能能提供更加稳定的收益,更符合储能的资产特性,也体现了储能增加电网容量充裕度的商品属性。建议在政府规划和监管的前提下,加大电网公司的容量采购力度,建立竞争的容量市场,可以有效促进大型储能发展,提升电力系统的调节能力和保障能力。