中國儲能網(wǎng)訊：各位專家、領(lǐng)導，下午好！我是國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心現(xiàn)貨市場處榮玉，今天我應華北電力大學的邀請跟大家分享一下“電力現(xiàn)貨市場下的山西新型儲能發(fā)展態(tài)勢”，主要講山西的儲能發(fā)展情況，以及現(xiàn)貨市場模式下儲能的收益模式。
主要從四部分與大家進行分享和交流：第一，山西新型儲能發(fā)展基本情況。第二，山西新型儲能市場化發(fā)展環(huán)境。第三，山西新型儲能發(fā)展的市場機制。第四，展望及思考。
第一，山西新型儲能發(fā)展基本情況。
新型儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)和基礎(chǔ)設(shè)備，是實現(xiàn)能源行業(yè)碳達峰碳中和目標的重要支撐，對推動能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。山西作為全國能源革命的綜合改革試點，立足能源大省實際，從2018年開始就積極開展電力市場化改革，以市場化方式促進新能源的消納以及獨立儲能的發(fā)展。
山西電網(wǎng)典型的特點就是新能源發(fā)展迅猛。截至2023年底，山西風電裝機容量2368萬kW，光伏1779萬kW。從發(fā)展態(tài)勢來看，目前風電和光伏的總裝機容量已經(jīng)占到全省總裝機容量的43%，正向新能源高占比方向邁進。而從下一步的新能源發(fā)展規(guī)劃來看，2025年，風電和光伏的裝機規(guī)模將達到8000萬kW左右，總裝機將會達到省調(diào)發(fā)電裝機的55%，這樣的電源特性和結(jié)構(gòu)就對火電靈活性調(diào)節(jié)能力，以抽水蓄能、新型儲能和可中斷負荷調(diào)整性資源的需求就日益凸顯了出來。
新能源的快速發(fā)展，對電網(wǎng)調(diào)度、市場、電網(wǎng)運行有好也有壞。首先比較典型的問題就是功率預測問題，在新能源較小的模式下，它的功率預測對我們主網(wǎng)的影響相對比較小，裝機規(guī)模已經(jīng)達到40%，未來可能達到60%的情況下，功率預測的精確度將會極大地影響到調(diào)度運行的安全。在低電壓等級接入分布式電源發(fā)展也比較快的情況下，分布式電能的調(diào)控水平將會直接影響到負荷的預測，電壓調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)、未來向市場化推進的一些問題也會日益凸顯出來。
山西作為一個新能源外送大省，目前我們面臨著新能源消納的問題也很嚴重，從市場化角度來說，如何以一種積極方式推動廣大的平價新能源、扶貧新能源、分布式光伏逐步有序地入市，在他們?nèi)胧械沫h(huán)節(jié)中又盡量減少市場化對他們收益的影響，等各方面都是我們需要考慮的問題。
從對新能源出力波動性典型的曲線來看，山西2002年數(shù)據(jù)曲線看，風電全省15分鐘最大變化幅度達到240萬kW、光伏能達到100多萬kW，對于整個電網(wǎng)的頻率調(diào)整、電網(wǎng)安全、市場化經(jīng)濟運行等各方面都會帶來比較大的影響，市場運營人員對新能源和整個電網(wǎng)的掌握提出更高的挑戰(zhàn)。其中風電和光伏又以風電的反調(diào)峰特征最為明顯，風電出力的不確定性，對調(diào)度運行造成比較大的影響。不確定性會造成火電的開機困難，開機多就會造成低谷存在大量的棄電，開機少可能就會在晚峰的時候存在供應能力不足的風險。2022年，山西電網(wǎng)風電最大逆調(diào)峰幅度為1400多萬kW，占全省風電裝機63%，使全網(wǎng)的調(diào)峰幅度增加，對電網(wǎng)調(diào)峰造成了很大的困難。
在這種特性下，山西從幾年前就開始靈活性調(diào)節(jié)能源資源的挖掘，從資源的鼓勵投資、市場優(yōu)化等方面做出了很多努力，包括《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》里面提到，規(guī)劃容量達到600萬kW，發(fā)揮儲能在促進電力系統(tǒng)安全高效中的重要作用。發(fā)布了全國首個電力一次調(diào)頻市場交易實施細則，推出了山西獨立儲能電站并網(wǎng)運行管理實施細則，對一次調(diào)頻、快速調(diào)壓、計劃曲線等方面內(nèi)容提出更相近的要求、更有利于獨立儲能等調(diào)節(jié)資源標準化入市。
目前山西儲能發(fā)展的一些典型代表，在新能源一次調(diào)頻方面有老千山風電場混合儲能，光儲電站方面有躍隆光伏，配備了30MW/30MWh的儲能，共享儲能、獨立儲能等方面也有相應的探索和并網(wǎng)建設(shè)運行。以及火儲聯(lián)合輔助調(diào)頻模式，全省有多個電廠都配備了輔助調(diào)頻，實現(xiàn)頻率調(diào)整的快速反應。
目前山西存在典型的儲能發(fā)展的方向。
1、“火電+儲能”聯(lián)合調(diào)頻項目。目前總裝機125MW、電量達到65MWh，電池類型主要有三元鋰和磷酸鐵鋰。比較典型的是華電朔州熱電混合儲能，以飛輪+鋰電池為主，調(diào)頻項目為國內(nèi)首個混合儲能參與AGC調(diào)頻廠站。
2、新能源配建儲能項目，包括前面提到的越隆光伏。
3、兩個獨立的儲能項目已經(jīng)獨立運行了。
這是對未來山西儲能發(fā)展的基本規(guī)劃，前面已經(jīng)提到，2025年新型儲能裝機規(guī)模會達到600萬kW左右。技術(shù)類型，從山西目前來看，儲能的技術(shù)類型主要包括磷酸鐵鋰、全釩液流、壓縮空氣、飛輪、鈉離子、超級電容等類型。
第二，山西新型儲能市場化發(fā)展環(huán)境。
山西作為全國首個正式運行的現(xiàn)貨市場建設(shè)試點，是目前國內(nèi)連續(xù)結(jié)算試運行時間最長、市場體系最完善、走得最遠的省級市場，在保障電力供應、促進新能源發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，經(jīng)過長時間的經(jīng)驗積累，也發(fā)現(xiàn)電力市場在這些方面都會發(fā)揮顯著的成效。
2023年6月15日，國家發(fā)改委、國家能源局在山西召開了電力現(xiàn)貨市場建設(shè)現(xiàn)場會，山西的電力市場機制和配套政策持續(xù)改進、迭代完善，在促進新型儲能市場化發(fā)展方面，相繼出臺了一系列配套文件和市場化規(guī)則。
2023年12月22日，我們奏請相關(guān)省政府之后，山西電力現(xiàn)貨市場開始了正式運行，這也是全國范圍內(nèi)首個正式運行的現(xiàn)貨市場試點，為儲能等新型調(diào)節(jié)資源的投資和入市給予了極大的鼓舞。
根據(jù)《山西省發(fā)改委、山西省能源局、山西能監(jiān)辦關(guān)于印發(fā)首批“新能源+儲能”試點示范項目名單的通知》，首選了15個獨立儲能的試點示范項目，實現(xiàn)了政策先行、試點先行的功能。在統(tǒng)籌規(guī)劃和發(fā)展方面，出臺了《山西省能源局關(guān)于印發(fā)“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案的通知》，提出了2025年及2030年山西省新型儲能的發(fā)展目標，從加強新型儲能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，強化新型儲能項目的統(tǒng)籌規(guī)劃，推動新型儲能技術(shù)及多元化運營示范等方面提出了具體的工作舉措。
明確身份，探索機制。在現(xiàn)貨市場方面，2022年，省能源局《山西省電力市場規(guī)則匯編（試運行V12.0）》，明確新型儲能作為平等的獨立市場主體參與市場。在隨后的13版、14版規(guī)則里面，都對新型儲能參與市場進一步細化做出了詳細的規(guī)定。在輔助服務市場方面，在山西省能監(jiān)辦帶領(lǐng)下，研究一次調(diào)頻、正備用輔助服務的品種，正式印發(fā)了《山西電力一次調(diào)頻市場交易實施細則（試行）》《山西正備用輔助服務市場交易實施細則（試行）》，明確新型儲能可參與一次調(diào)頻和正備用輔助服務市場。新型儲能在整個山西電力市場體系中已經(jīng)實現(xiàn)了可以參與現(xiàn)貨市場和輔助服務市場的規(guī)則上的一些制定。至于參與中長期市場，我們目前也正在研究開發(fā)中，預計盡快會出臺相應的一些政策。
第三，山西新型儲能發(fā)展的市場機制。
以“火電+調(diào)頻”新型儲能電站這種類型來講。儲能與火電機組聯(lián)合運行，可以提升機組AGC調(diào)節(jié)能力，提高機組調(diào)頻收益。在我們主站的AGC指令下發(fā)之后，通過判斷AGC指令變化的步長和幅度，由儲能進行快速動作，滿足AGC指令，火電機組隨后逐步跟進，通過儲能和火電機組的聯(lián)合運行來實現(xiàn)AGC指令的完成。舉例來說，山西國際能源霍州兆光電廠1號30萬kW火電機組，配置了0.9萬kW/0.45萬kW儲能后，日均調(diào)頻性能pk值提升3.5倍以上。目前我們山西調(diào)頻市場的主要參與主體還是火電，火電在配置儲能之后會大幅度提高它的kp性能，在提升自己收益的同時對整個電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定和潮流穩(wěn)定等方面也做出了一些積極的貢獻。目前全省二次調(diào)頻里程補償費用月均7000萬元左右，為“火電+調(diào)頻”聯(lián)合運行的模式，參與二次調(diào)頻市場創(chuàng)造比較良好的市場環(huán)境。從山西運行的實踐來看，配置儲能的火電機組，調(diào)頻市場收益相對來說是比較好一些的。
新能源場站配建的新型儲能電站，是按聯(lián)合方式運行的，在《山西省電力市場規(guī)則匯編（試運行V13.0）》的規(guī)定，配建儲能具備獨立控制條件時，可自愿轉(zhuǎn)為獨立儲能運行，并按獨立儲能規(guī)則參與現(xiàn)貨市場。
目前由于平價新能源項目在山西來說還未入市，配建項目還沒有正式參與市場交易，但是目前我們正在開展配建儲能聯(lián)合新能源參與輔助服務市場方面的探索，也在積極探索平價新能源入市的一些方案。
獨立儲能盈利模式，目前主要是參與現(xiàn)貨市場。獨立儲能目前規(guī)定，可以自主選擇和按照“報量報價”和“報量不報價”的方式參與山西現(xiàn)貨市場。如果按照“報量報價”方式參與，需要自主申報電價曲線和發(fā)電狀態(tài)的量價曲線，需要自主申報充電和放電兩種狀態(tài)下的量價曲線。如果獨立儲能選擇“報量不報價”的方式參與市場，需要申報次日的96點充放電曲線，作為市場便捷條件納入現(xiàn)貨市場出清，并作為現(xiàn)貨市場的價格接受者。如果在事故情況或者現(xiàn)貨市場的出清結(jié)果不滿足電網(wǎng)運行實際時，由調(diào)度機構(gòu)按需調(diào)用。
從盈利場景來看，2022年，山西實時現(xiàn)貨市場的峰谷價差平均值差不多657元/MWh，2023年1—7月份，評估價差平均為381元/MWh。目前來看，山西電力現(xiàn)貨市場的價差相對來說比較高，可以為獨立儲能參與現(xiàn)貨市場創(chuàng)造比較良好的盈利環(huán)境。
獨立儲能目前來說，如果它參與一次調(diào)頻市場，按目前的規(guī)則來說報價范圍為5—10/MW，后續(xù)國家相關(guān)政策文件的調(diào)整下一步也會對市場規(guī)則進行相應的調(diào)整，中標主體按照中標價格結(jié)算其電力一次調(diào)頻市場收益。目前我們已經(jīng)組織了兩次一次調(diào)頻試運行情況，分別有兩臺獨立儲能參與，從目前試運行成效來看，一次調(diào)頻收益是比較可觀的。
如果獨立儲能參與正備用市場，按目前的規(guī)則來說，按五個時段分別申報參與正備用市場容量和價格，申報價格根據(jù)時段在發(fā)生變化，比如00：00—6：00和12：00—16：00低谷階段，申報價格是0—10元/MW；在6：00—12：00和21：00—24：00平峰階段，申報價格是0—10元/MWh；16：00—2100晚高峰階段，申報價格是0—100元/MWh。新型儲能電站分時段申報的運行上限減去中標正備用容量后，剩余容量可繼續(xù)參與日前現(xiàn)貨市場出清。
第四，展望及思考。
山西作為電力外送大省，屬于典型的送端市場，一定程度上也是華北區(qū)域的調(diào)峰基地。隨著新能源占比不斷提升，系統(tǒng)運行中頂峰、調(diào)頻、調(diào)頻、爬坡等愈加頻繁，配置靈活的新型儲能前景廣闊。同時，引導推動新型儲能健康有序發(fā)展，更是各級政府和業(yè)界的共同任務。
目前儲能的規(guī)劃需進一步統(tǒng)籌，推動儲能發(fā)展有利于提升電源機組性能指標，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定，增強電力系統(tǒng)抗擾動能力，促進新能源消納利用。但是目前各類儲能缺乏整體上的統(tǒng)籌規(guī)劃，源網(wǎng)荷各要素的投產(chǎn)不同步，在一定程度上降低整個儲能的利用效率。恩
建議：后續(xù)的發(fā)展方向，想向政府申請出臺專項政策，將各類儲能納入統(tǒng)籌規(guī)劃，確保儲能在不同應用場景下與相關(guān)要素同步核準、同步建設(shè)、同步投運?！霸淳W(wǎng)荷儲”項目按需優(yōu)化配置儲能，“源儲”項目根據(jù)調(diào)峰、調(diào)頻、消納需求配置儲能，電網(wǎng)側(cè)項目在卡口區(qū)域根據(jù)重過載情況配置共享儲能，用戶側(cè)項目根據(jù)經(jīng)濟性配置多元化儲能，實現(xiàn)各要素一體規(guī)劃、同步投運。
市場化模式需要進一步完善。整體來看，目前儲能市場模式還沒有完全建立，沒有完全貫通，相關(guān)機制均未明確，無法完全通過市場化方式進行成本疏導。具體來說，包括市場主體定位、參與交易類型、合理運營收益等各方面需要整體的規(guī)劃和設(shè)計，引導儲能進一步入市。
建議：一是政府部門制定儲能參與電力市場交易機制，利用現(xiàn)貨價格引導儲能削峰填谷；提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平，獲得合理收益。二是建立儲能容量補償機制，按照“誰受益、誰承擔”的原則，由新能源企業(yè)承擔容量電費成本。三是建立中長期掛牌競價機制，通過市場方式引導儲能提供應急服務，進一步拓展獨立儲能參與電力輔助服務市場品種。
安全風險需要進一步關(guān)注。雖然儲能對我們電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行會帶來很多有利的一面，但是目前國內(nèi)儲能設(shè)施涉網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標準和安全規(guī)范不健全，電網(wǎng)側(cè)火電聯(lián)合調(diào)頻儲能設(shè)備主要由電廠的高廠變低壓側(cè)接入電網(wǎng)，由于廠區(qū)空地有限，儲能大多放置于高壓變壓器或重要輔機附近，且中間沒有安全防火墻等保護措施。一旦儲能電池發(fā)生著火事故，將會瞬間擴大事故隱患。
建議：完善儲能電站系統(tǒng)及安全技術(shù)標準，明確儲能生產(chǎn)者、集成商、項目業(yè)主等產(chǎn)業(yè)鏈條中各主體安全責任，實現(xiàn)安全管理規(guī)范化和精細化。建立儲能電站系統(tǒng)和消防設(shè)計、審核、驗收及備案抽查制度，加強對儲能設(shè)施及其設(shè)置場所的日常消防安全檢查及管理，避免出現(xiàn)安全風險。
儲能經(jīng)濟性也需要進一步研究。雖然儲能收益對電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力有優(yōu)化，對整個市場削峰填谷也有一定的積極作用，但是儲能由于技術(shù)的研發(fā)投入太大，技術(shù)應用成本比較高，電源側(cè)儲能主要用于改善發(fā)電電源調(diào)頻性能，目前來說市場的收益還不能完全保證成本投入的回收，因此電源企業(yè)也缺乏投資積極性。
建議：開展發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)等不同應用場景下的儲能，或者不同類別的儲能技術(shù)經(jīng)濟性研究，科學客觀合理分析各類儲能技術(shù)成本結(jié)構(gòu)、影響因素和變化趨勢，測算各類儲能技術(shù)成本收益情況，在拿到這些成本收益的數(shù)據(jù)之后，通過市場收益的調(diào)整，實現(xiàn)儲能規(guī)模化應用推廣，為保證電網(wǎng)安全、促進電力市場良性健康發(fā)展做出一些有益的方面。
下一步從山西電網(wǎng)角度來看，我們針對獨立儲能有以下幾個努力的方向：
1、積極推動，釋放新能源配建儲能的價值。在我省大同、朔州、忻州、陽泉等地投運新能源電站，有相當部分按10%—15%配置了儲能，由于各種原因這部分配建儲能基本未利用起來。如何發(fā)揮這部分資源的作用，應引起相關(guān)部門及投資主體的重視。
2、完善機制，建立獨立儲能較好的商業(yè)模式。市場規(guī)則是儲能形成可持續(xù)商業(yè)模式的根本。結(jié)合新型儲能參與市場運行實際，進一步完善其參與現(xiàn)貨、輔助服務市場機制，研究新型儲能參與中長期、二次調(diào)頻市場機制，豐富新型儲能商業(yè)化盈利渠道，以市場化機制引導新型儲能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。
3、示范引領(lǐng)，發(fā)展“源網(wǎng)荷儲一體化”儲能形式。積極推動新型儲能參與“源網(wǎng)荷儲”一體化應用場景示范，可以節(jié)省系統(tǒng)成本、促進新能源就地消納、提高用戶側(cè)綠電消費占比、增強局域電網(wǎng)動態(tài)平衡能力。
4、因地制宜，探索不同應用場景的儲能。結(jié)合系統(tǒng)實際需要，持續(xù)優(yōu)化建設(shè)布局，促進新型儲能與電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)融合發(fā)展，結(jié)合電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)等各類型應用場景制定差異化商業(yè)模式和支持政策，多元化發(fā)展新型儲能，尤其要高度重視工商業(yè)用戶側(cè)儲能資源。
5、加強研究，推動儲能等調(diào)節(jié)性資源在區(qū)域市場的價格分攤機制。送端省份調(diào)節(jié)性資源不僅服務于省內(nèi)電力調(diào)頻、備用、調(diào)峰等，更服務于受端省份購電，保障受端省份所購電力穩(wěn)定可靠。在省級電力市場逐步與區(qū)域電力市場及全國統(tǒng)一電力市場融合的大趨勢下，應當科學合理界定市場間的經(jīng)濟責任，要研究調(diào)節(jié)性資源在區(qū)域市場的價格形成分攤機制。
6、市場引導，有序健康發(fā)展。要充分考慮全省新能源裝機容量、分布情況、發(fā)展規(guī)劃及消納情況等因素，結(jié)合煤電機組靈活性改造進度、抽水蓄能電站規(guī)劃建設(shè)情況、用戶側(cè)調(diào)節(jié)能力挖掘等因素，優(yōu)先挖掘發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)低成本調(diào)節(jié)資源，適度發(fā)展新型獨立儲能，對新型儲能項目建設(shè)，要結(jié)合儲能技術(shù)進步和成本降幅，充分考慮其經(jīng)濟性，未雨綢繆，提早考慮，平衡好“夠不夠”與“建設(shè)建多”等經(jīng)濟性問題。
以上就是今天我跟大家分享的主要內(nèi)容，歡迎各位專家領(lǐng)導提出寶貴的意見。謝謝大家！
（榮玉 國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心現(xiàn)貨市場處專責）
