一、2022年度電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)之喜
2022年是電化學(xué)儲(chǔ)能電站投產(chǎn)運(yùn)行快速增長(zhǎng)的一年，極大地促進(jìn)了上游儲(chǔ)能制造行業(yè)的規(guī)模發(fā)展，各大電力集團(tuán)公司高度重視電化學(xué)儲(chǔ)能電站建設(shè)，有力推動(dòng)了發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的電化學(xué)儲(chǔ)能電站作用的發(fā)揮，進(jìn)一步增強(qiáng)了社會(huì)各界對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)重大意義的認(rèn)識(shí)。呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：
一是投產(chǎn)增長(zhǎng)快。截至2022年年底，全國(guó)電力安全生產(chǎn)委員會(huì)19家企業(yè)成員單位總計(jì)報(bào)送500kW/500kWh以上的累計(jì)投運(yùn)電站472座、總功率6.89GW、總能量14.05GWh，同比增長(zhǎng)126.79%;2022年新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能電站總能量7.86GWh，占已投運(yùn)電站總能量的60.16%，同比增長(zhǎng)175.81%。
二是增長(zhǎng)潛力大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年在建電站300座，總功率11.70GW、總能量29.03GWh。按照電化學(xué)儲(chǔ)能電站建設(shè)周期一般為6～8個(gè)月計(jì)算，在不計(jì)新增項(xiàng)目的情況下，2023年同比也將增長(zhǎng)超100%。2022年新增新能源配儲(chǔ)為1.55GW，同比增長(zhǎng)262.73%，根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2023年風(fēng)電、光伏將新增裝機(jī)容量160GW左右，按2022年新能源配儲(chǔ)增長(zhǎng)率保持不變預(yù)估，2023年將新增新能源配儲(chǔ)5.62GW。考慮電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站的增長(zhǎng)和地方政府可能放松的用戶側(cè)儲(chǔ)能電站限制政策等多種因素，2023年電化學(xué)儲(chǔ)能電站的新增裝機(jī)又將是一個(gè)爆發(fā)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
三是產(chǎn)業(yè)分布集中度開始顯現(xiàn)。從分布來看，已投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能電站的分布排名前十的山東、江蘇、寧夏、湖南、青海、內(nèi)蒙古、河北、西藏、甘肅、新疆等省(自治區(qū)、直轄市)的總能量占全國(guó)總能源的82.58%，其中，寧夏回族自治區(qū)、山東省新增總能量均超過1GWh。從企業(yè)分布來看，三大電網(wǎng)、五大發(fā)電集團(tuán)累計(jì)投運(yùn)總能量5.48GWh，占比39%。從電站規(guī)模來看，已投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能電站主要以中型電站為主，累計(jì)投運(yùn)電站275座、總能量7.23GWh，占比51.46%。從應(yīng)用場(chǎng)景來看，已投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能電站累計(jì)裝機(jī)主要分布在電源側(cè)，總能量6.80GWh，占比48.40%，其中以新能源配儲(chǔ)為主，配儲(chǔ)比例持續(xù)提高，2022年新能源配儲(chǔ)同比增長(zhǎng)150.15%;2022年新增總能量3.30GWh，占比85.29%。從電池類型來看，鋰離子電池占據(jù)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用主導(dǎo)地位，截至2022年年底，累計(jì)投運(yùn)的鋰離子電池項(xiàng)目435座、總能量12.54GWh，占比89.21%(其中磷酸鐵鋰占比88.72%)，同比增長(zhǎng)118.40%。
四是儲(chǔ)能作用開始顯現(xiàn)。2022年，電化學(xué)儲(chǔ)能電站充電電量1390.86GWh、放電電量1165.49GWh。其中，調(diào)峰電站總充放電量1290GWh，調(diào)頻電站總充放電量725GWh。2022年，電化學(xué)儲(chǔ)能電站平均運(yùn)行系數(shù)年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為1516h，平均出力系數(shù)為0.66(表征儲(chǔ)能電站全出力運(yùn)行時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間之比)。2022年火電配儲(chǔ)和用戶側(cè)儲(chǔ)能運(yùn)行較為充分，年運(yùn)行小時(shí)數(shù)分別為2933h和2800h，其中，產(chǎn)業(yè)園配儲(chǔ)年利用小時(shí)數(shù)最高，達(dá)5893h。
五是儲(chǔ)能安全態(tài)勢(shì)較好。2022年沒有發(fā)生重大儲(chǔ)能電站安全事故，全年電化學(xué)儲(chǔ)能電站可用系數(shù)為0.98(排除計(jì)劃停運(yùn)和非計(jì)劃停運(yùn)后的可用時(shí)長(zhǎng)與統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)之比)。自國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全管理的通知》以來，各儲(chǔ)能電站高度重視消防安全，截至2022年年底，已投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能中，有311座儲(chǔ)能電站通過了消防驗(yàn)收，有215座儲(chǔ)能電站與所在屬地消防機(jī)構(gòu)建立了協(xié)同機(jī)制。
2022年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，得益于政策拉動(dòng)、科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)規(guī)模化效益以及“雙碳”目標(biāo)的實(shí)施落地等眾多因素合力形成的。《國(guó)家發(fā)展改革委 國(guó)家能源局關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》明確了新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑和發(fā)展規(guī)劃，極大地調(diào)動(dòng)了各方對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要建設(shè)新型電力系統(tǒng)，新型儲(chǔ)能作為今后新型電力系統(tǒng)重要的靈活性資源其地位和作用將越來越顯現(xiàn)，新型儲(chǔ)能這一賽道還將是一個(gè)長(zhǎng)期的接力賽。電化學(xué)儲(chǔ)能電站的快速發(fā)展也得益于我國(guó)新能源汽車近十年的快速發(fā)展，有力推進(jìn)了電池技術(shù)的進(jìn)步，電池能量密度、電池循環(huán)次數(shù)、電池安全水平都得到了極大提升，也帶動(dòng)了電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模的爆發(fā)式增長(zhǎng)，動(dòng)力電池價(jià)格從過去十年前的3元/Wh，降到目前的0.6元/Wh，動(dòng)力電池成本的大幅度降低促進(jìn)了電池儲(chǔ)能電站進(jìn)入了規(guī)模化建設(shè)的初期。
二、2022年度電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)實(shí)際運(yùn)行之憂
2022年的電化學(xué)儲(chǔ)能電站實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)也暴露了當(dāng)前產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展面臨的問題，既有產(chǎn)品質(zhì)量需要加強(qiáng)、電站管理水平亟待提升等需要解決的問題，也有新能源配儲(chǔ)制度優(yōu)化、新型儲(chǔ)能商業(yè)模式探索、電力市場(chǎng)建設(shè)等深層次問題。主要表現(xiàn)在：
一是重建設(shè)輕運(yùn)行現(xiàn)象依然嚴(yán)重。2022年，電化學(xué)儲(chǔ)能電站平均利用系數(shù)為0.09(日均利用小時(shí)數(shù)2.27h、年利用小時(shí)數(shù)829h)(表征折合成額定功率時(shí)的運(yùn)行小時(shí)數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間天數(shù)的比值)，平均出力系數(shù)為0.66(表征電站全出力運(yùn)行小時(shí)數(shù)與運(yùn)行小時(shí)數(shù)的比值)，平均日利用指數(shù)為32%(日均等效充放電次數(shù)0.67次)(表征電站實(shí)際充放電量之和與電站規(guī)劃設(shè)計(jì)充電電量的比值)，這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明電站實(shí)際運(yùn)行情況與設(shè)計(jì)日充放電策略差異較大。2022年用戶側(cè)儲(chǔ)能運(yùn)行較為充分，平均利用系數(shù)為0.19(日均利用小時(shí)數(shù)4.44h、年利用小時(shí)數(shù)1622h)，平均出力系數(shù)為0.56，平均日利用指數(shù)為37%(日均等效充放電次數(shù)0.60次)。電源側(cè)儲(chǔ)能中新能源配儲(chǔ)運(yùn)行不充分，新能源配儲(chǔ)裝機(jī)占比約40%，但利用效果遠(yuǎn)低于其他應(yīng)用場(chǎng)景，儲(chǔ)能調(diào)節(jié)作用未能有效發(fā)揮，2022年平均利用系數(shù)為0.03(日均利用小時(shí)數(shù)0.77h、年利用小時(shí)數(shù)283h)，平均出力系數(shù)為0.69，平均日利用指數(shù)為17%(日均等效充放電次數(shù)0.22次)。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能中獨(dú)立儲(chǔ)能平均利用系數(shù)為0.07(日均利用小時(shí)數(shù)1.61h、年利用小時(shí)數(shù)586h)，平均出力系數(shù)為0.61，平均日利用指數(shù)為30%(日均等效充放電次數(shù)0.40次)。
二是儲(chǔ)能電站管理水平亟待提升。電化學(xué)儲(chǔ)能電站建設(shè)模式不同于水電、火電等常規(guī)電源，投資主體多元化、運(yùn)維模式多樣化，存在業(yè)主方、運(yùn)維方、使用方不統(tǒng)一的現(xiàn)象，電化學(xué)儲(chǔ)能電站還沒有建立起類似常規(guī)電源的成熟完備的電站建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)維制度體系，租賃使用、代為運(yùn)維的各方職責(zé)還需要進(jìn)一步分解明確。針對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能電站特有的電池安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)還處于剛起步階段，安全預(yù)警機(jī)制還有待進(jìn)一步提升和優(yōu)化。
三是關(guān)鍵產(chǎn)品質(zhì)量有待加強(qiáng)。雖然2022年電化學(xué)儲(chǔ)能平均轉(zhuǎn)換效率為81.06%，但是各地、各企業(yè)間差距較大，最高為92.51%，最低為33.91%，從投運(yùn)時(shí)間段來看，投產(chǎn)1年內(nèi)的平均轉(zhuǎn)換效率為80.53%，5年以上的平均轉(zhuǎn)換效率為60.86%，反映出電池產(chǎn)品整體質(zhì)量還不十分成熟穩(wěn)定。2022年，全年非計(jì)劃停運(yùn)671次，單位能量非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)為24.45次/100MWh，相比2022年火電機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)0.35次/(臺(tái)•年)，差距較大。電池管理系統(tǒng)(BMS)異常是電化學(xué)儲(chǔ)能電站非計(jì)劃停運(yùn)的主要原因，停運(yùn)次數(shù)占比43%，儲(chǔ)能變流器(PCS)、電池等電站關(guān)鍵設(shè)備異常導(dǎo)致的非計(jì)劃停運(yùn)，單次平均停運(yùn)時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)，分別為60.98h、55.74h。
四是新型儲(chǔ)能電站運(yùn)營(yíng)效益亟待提升。目前，電源側(cè)的新能源側(cè)配儲(chǔ)還沒有成熟的收益模式，從新能源配儲(chǔ)電站的實(shí)際運(yùn)行效果來看，也反映了新能源儲(chǔ)能電站的運(yùn)行“窘相”。電網(wǎng)側(cè)的獨(dú)立儲(chǔ)能受制于政策波動(dòng)，輔助服務(wù)收益無(wú)法達(dá)到預(yù)期值，容量租賃價(jià)格差異明顯，租賃期限較短，儲(chǔ)能電站收益無(wú)法長(zhǎng)期保障。替代性儲(chǔ)能的收益還有待于納入輸配電成本的政策支持。用戶側(cè)儲(chǔ)能主要收益方式包括峰谷套利、需量電費(fèi)管理、動(dòng)態(tài)增容、需求側(cè)響應(yīng)等，目前，峰谷套利是用戶側(cè)儲(chǔ)能最主要的盈利方式，在峰谷差價(jià)比較大的省份，效益較好。
三、電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展建議
電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的喜反映了電化學(xué)儲(chǔ)能電站建設(shè)快速發(fā)展的現(xiàn)狀，電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的憂反映了電化學(xué)儲(chǔ)能電站健康可持續(xù)發(fā)展需要解決的問題，需要引起各方的高度關(guān)注。
一是要建立儲(chǔ)能價(jià)值的市場(chǎng)機(jī)制措施。要公平合理評(píng)價(jià)新型儲(chǔ)能電站與抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中的作用，本著“同責(zé)任、同義務(wù)，同作用，同收益”的原則，出臺(tái)新型儲(chǔ)能電站的容量電價(jià)機(jī)制。持續(xù)完善儲(chǔ)能參與中長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)、需求響應(yīng)等各類電力市場(chǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)入條件、交易機(jī)制、結(jié)算方式，豐富拓寬儲(chǔ)能參與市場(chǎng)交易品種，適度拉大現(xiàn)貨市場(chǎng)峰谷價(jià)差，為儲(chǔ)能發(fā)展提供穩(wěn)定的市場(chǎng)空間，形成新型儲(chǔ)能電站在電力市場(chǎng)中的價(jià)值發(fā)現(xiàn)機(jī)制和收益實(shí)現(xiàn)機(jī)制。針對(duì)獨(dú)立/共享儲(chǔ)能建立資源共享機(jī)制，開展資源需求、容量配備等市場(chǎng)信息撮合服務(wù)，解決當(dāng)前容量租賃各方信息不對(duì)稱的現(xiàn)象。
二是科學(xué)合理規(guī)劃各地儲(chǔ)能建設(shè)。當(dāng)前各地的新能源配儲(chǔ)要求極大地刺激了各類儲(chǔ)能的建設(shè)規(guī)模，一方面對(duì)于快速推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和成本的降低發(fā)揮了重要作用，但另一方面造成了多個(gè)區(qū)域的儲(chǔ)能利用率低下的問題。當(dāng)前，應(yīng)以發(fā)揮儲(chǔ)能電站應(yīng)有作用為導(dǎo)向，進(jìn)一步確定新能源配儲(chǔ)的原則，建立基于地區(qū)電源裝機(jī)、電力負(fù)荷、調(diào)峰調(diào)頻等條件，結(jié)合已建儲(chǔ)能電站實(shí)際數(shù)據(jù)和地方儲(chǔ)能規(guī)劃，動(dòng)態(tài)進(jìn)行政策實(shí)施效果評(píng)估，引導(dǎo)儲(chǔ)能電站建設(shè)。
三是加快建設(shè)電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全監(jiān)測(cè)體系。要按照國(guó)家能源局《關(guān)于加強(qiáng)電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全管理的通知》要求，加快建立集團(tuán)級(jí)、電站級(jí)的電站安全監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)，加強(qiáng)對(duì)電池運(yùn)維安全監(jiān)測(cè)及評(píng)估，制定嚴(yán)格的安全防范措施，切實(shí)提高電站運(yùn)維水平，避免各類潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。對(duì)于電池安全，要嚴(yán)格落實(shí)電池產(chǎn)品抽查機(jī)制，保障電池產(chǎn)品質(zhì)量的一致性;高度重視新能源配儲(chǔ)的產(chǎn)品質(zhì)量，特別是使用梯次利用電池的電站安全管理。要制定嚴(yán)格安全防范措施，保障電站在建設(shè)安裝調(diào)試及檢修維護(hù)環(huán)節(jié)的安全，避免潛在風(fēng)險(xiǎn)隱患。
四是建立科學(xué)合理的新型儲(chǔ)能電站評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。新型儲(chǔ)能電站的效益的發(fā)揮是服務(wù)于電力系統(tǒng)運(yùn)行，服從電網(wǎng)調(diào)度，上網(wǎng)電量是建立在下網(wǎng)電量的基礎(chǔ)上，因此，這些儲(chǔ)能電站的特性與常規(guī)水電、火電不同，需要建立與儲(chǔ)能電站特性相適應(yīng)的電站運(yùn)維效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。新型儲(chǔ)能電站的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系要站在電力系統(tǒng)的需要確定相關(guān)指標(biāo)，要反映電網(wǎng)調(diào)度需要和新能源消納效果;要根據(jù)新型儲(chǔ)能不同場(chǎng)景確定不同指標(biāo)，針對(duì)調(diào)峰、調(diào)頻、事故備用等不同場(chǎng)景建立不同的評(píng)價(jià)指標(biāo);要站在提升產(chǎn)品質(zhì)量需要確定相關(guān)指標(biāo)，針對(duì)電池?cái)?shù)量巨大、產(chǎn)品類型眾多的特點(diǎn)建立產(chǎn)品標(biāo)識(shí)指標(biāo)體系;要根據(jù)不同層級(jí)需求建立有針對(duì)性的指標(biāo)體系，服務(wù)于國(guó)家監(jiān)管需要建立基本的指標(biāo)體系，服務(wù)于行業(yè)對(duì)標(biāo)需要建立合理的指標(biāo)體系，服務(wù)企業(yè)自身需要建立完備的指標(biāo)體系。
