新型储能的发展对策 版权说明 版权归自然资源保护协会与山西科城能源环境创新研究院所有。本报告免费下载,转载或引用请注明来源,不得用于任何形式的商业牟利。如有违反,我们保留依法追究其法律责任的权利。 课题组成员 山西科城能源环境创新研究院:刘杰、许小静、秦艳、赵跃华、何泓、逯晓翠自然资源保护协会:王佳、刘季熠、金秀芳 山西科城能源环境创新研究院(简称:科城研究院)成立于2017年,是一家以推动区域可持续发展为目标的非营利研究机构和协同创新平台、联合国气候变化框架公约观察员机构。自成立以来,研究院围绕应对气候变化、能源绿色低碳转型、资源循环高效利用、低碳包容性转型、新质生产力培育、环境社会治理等领域开展研究,从政策倡导、战略研究、技术建议、能力建设、策略传播等角度为政府、企业和公众提供绿色低碳转型解决方案。 自然资源保护协会(NRDC)是一家国际公益环保组织,成立于1970年。NRDC拥有700多名员工,以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作,中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究,介绍和展示最佳实践,以及提供专业支持等方式,促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC在北京市公安局注册并设立北京代表处,业务主管部门为国家林业和草原局。 所使用的方正字体由方正电子免费公益授权封面图片:中电金谷偏关混合储能独立调频电站|图源:鲁格非/山西中电金谷储能科技有限公司 执行摘要 面对全球气候治理共识和实现低碳发展的内在需求,我国积极稳妥推进“碳达峰、碳中和”目标实现,加速构建以新能源为主体的新型电力系统。新型储能作为重要的灵活性调节资源,是构建新型电力系统的关键组成部分和实现“双碳”目标的坚实保障。 为推动山西省新型储能高质量发展,提升新能源消纳能力,推动全省可再生能源规模化发展,本研究聚焦新型储能典型应用场景,通过与行业人士深入交流以及对相关政策、市场机制和项目实践的梳理分析,识别山西在推动新型储能发展方面存在的不足,并就核心问题探讨解决方案,为推动山西省新型储能发展提供参考。 研究发现高比例新能源接入催生了巨大的灵活性资源需求,而煤电作为山西省主要的灵活性调节资源,调节能力仍显不足,且受限于煤电机组安全运行边界、经济性和低碳发展要求,增长空间有限。需求侧调节资源集中在铸造、建材等具备不连续生产特性的工业行业中,规模较小。抽水蓄能电站建设周期长。新型储能技术凭借其灵活性强、建设周期短、快速响应、可多点布置的独特优势,将成为未来推动能源转型和保障电网安全稳定运行的重要支撑。同时,全省新型储能建设规模迅速扩大,已形成以电网侧独立储能为主要应用场景、以“磷酸铁锂+”为主要技术路线、以“电力现货市场+辅助服务(含一次调频、二次调频)”为主要盈利模式的发展格局。 研究基于山西最大负荷需求、电源发展规划等边界条件设置“基准情景”和“低碳情景”,对全省2030年、2035年新型储能发展需求进行测算。在“低碳情景”下,新能源新增装机将实现跨越式增长,煤电装机规模得到有效控制,到2030和2035年,新型储能需求容量分别为2300万千瓦和3600万千瓦。 随着政策环境持续优化、应用场景不断拓展,各类储能应用场景呈现新的发展趋势:电网侧独立储能有望形成“电能量市场+辅助服务市场+容量市场”的三重收益模式;新能源配储将迈入“市场驱动、价值创造”的新阶段;“火电+储能”模式既保留火电机组稳定出力的核心优势,又可以充分发挥储能系统快速响应特性,在市场、政策驱动下,山西煤电火储联合调频具有一定的发展潜力;面向绿电园区、零碳园区、数据中心及高速公路沿线等场景的项目开发,有望成为未来山西省用户侧储能市场的重要发展方向。 研究总结了新型储能发展面临的核心挑战:(1)新能源配储面临经济性 差、转型难双重困境;(2)独立储能容量补偿机制尚未建立,其容量价值无法体现;(3)分时电价峰谷价差难以支撑工商业储能发展;(4)省内绿色金融对新型储能等新兴行业的态度审慎,支持力度有限。 对此,研究建议: (1)拓宽新能源配建储能多元盈利渠道。积极探索“新能源+储能”联合出清机制,将新能源场站与配建储能视为单一经营主体参与现货市场,按照出清结果自行安排储能充放电。对因强制调度导致储能无法按市场化策略充放电所造成的机会收益损失,建立基于实际调用次数和时长的补偿机制,补偿资金来源于辅助服务市场分摊或受益新能源场站侧分摊。基于山西省现有新能源配建储能规模分布,降低配建储能转独立准入门槛,按照“能转尽转”原则推动更多配建储能参与辅助服务市场,提高配建储能电站利用率。 (2)建立新型储能建设需求发布机制。以县/区或变电站为单元,结合各单元电网架构、电网接入条件、新能源发展规模、消纳需求以及负荷现状,明确各单元的储能需求、电网可接入容量上限、建议配置规模及并网技术要求,并定期动态更新接入容量数据,在提升储能利用率与系统调节能力的同时,最大限度降低储能建设对电网的冲击。 (3)加快新型储能容量补偿政策落地。按照“谁受益、谁承担”原则,以煤电容量电价为基础(165元/千瓦·年),结合储能电站的放电时长、可用容量、响应速度等技术参数确定补偿标准。引入“容量供需系数”调节机制。将容量补偿费用纳入系统运行费用,由全体工商业用户按用电量比例分摊,并将外送电量一并纳入容量补偿费用分摊范围,由电网企业负责支付与疏导。 (4)推动用户侧储能与新业态双向赋能。围绕绿电园区、零碳园区及钢铁、化工等高载能行业,建设具备协同控制能力的智能微电网,提升风光发电、储能与用电负荷间的动态协调能力,实现清洁能源就地消纳与高效利用;针对园区建筑与设施,积极推广“光伏+储能”“储能+直流微网”及车网互动(V2G)等综合应用模式;针对算力数据中心等大电量负荷单元,结合峰值功率、负荷曲线及可再生能源资源条件,合理配置储能容量并配套分布式新能源,通过一体化协同运行提升绿电比例与供电可靠性。鼓励用户侧储能通过虚拟电厂聚合形式,参与电力需求响应、辅助服务及现货市场交易。 (5)探索储能与绿电、碳交易的衔接机制。探索将储能系统对新能源消纳的贡献纳入绿电溯源体系,对承担削峰填谷服务的储能项目核发“绿电调节凭证”,允许其与绿证、绿电交易捆绑或分离交易,使储能分享绿电收益。探索制定储能系统减碳贡献的核算方法学,按“替代煤电发电量”核算碳减排效益,允许符合条件的储能项目参与碳配额交易或碳普惠机制,推动储能碳减排收益的市 场化变现。依托山西智慧能碳平台建设和能源互联网发展,推动电力调度数据、储能运行数据与碳核算数据的互联互通,实现储能调节电量、减碳量的可追踪、可核证、可交易。 (6)持续完善新型储能行业金融服务体系。引入第三方专业认证评估机构,对储能项目的盈利能力进行综合评估,提高优质储能项目认定的专业化、标准化水平。丰富储能金融产品供给,建立新型储能项目融资对接项目库,鼓励和支持金融机构加大对新型储能行业的贷款扶持力度。对符合要求的项目,优化审批流程,缩短审核周期,加快放款速度,提升融资效率。鼓励发展供应链金融,推动融资租赁服务赋能储能项目设备采购。针对储能行业特点,引导保险机构设立新型储能专属保险,开发产品质量责任险、产品质量保证险等险种。 目录 第一章山西省新型储能发展背景.................................................................................11.1高比例新能源接入催生更多的灵活性资源需求.....................................11.2现有灵活性资源供给能力不足.................................................................21.3新型储能将成为灵活性资源的重要支撑................................................3第二章山西省新型储能发展现状................................................................................42.1一、二次调频市场开放推动山西新型储能快速发展............................42.2锂离子电池储能为山西主要技术路线.....................................................52.3电网侧独立储能为山西最大规模应用场景............................................62.4“电能量市场+辅助服务市场”为现有盈利模式..................................6第三章山西省新型储能发展趋势预判........................................................................83.12030、2035年新型储能发展需求情景分析.............................................83.2电网侧独立储能将迎来“电能量市场+辅助服务市场+容量市场”的三重收益模式..............................................................................................93.3新能源配储将进入“市场驱动”和“价值创造”新阶段...................103.4火储联合调频市场具有一定的发展空间...............................................103.5用户侧储能应用将迎来新的发展机遇.....................................................11第四章山西新型储能发展面临的主要问题..............................................................124.1新能源配储面临经济性与转型困局........................................................124.2独立储能容量补偿机制尚未建立............................................................134.3分时电价峰谷价差难以支撑工商业储能发展.......................................134.4新型储能融资困局待解............................................................................14第五章推动山西新型储能高质量发展的建议..........................................................155.1科学合理确定新型储能发展目标............................................................155.2建立新型储能建设需求发布机制............................................................155.3拓宽新能源配建储能多元盈利渠道........................................................155.4加快新型储能容量补偿政策落地............................................................175.5推动用户侧储能与新业态双向赋能...................................