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為貫徹落實“四個革命，一個合作”能源戰略思想，推進西北區域能源行業供給側結構性改革，推動《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》實施，促進規模化儲能技術在西北電網的應用，西北能源監管局聯合清華大學共同開展了“規模化儲能在西北電網的應用分析與政策建議”課題研究。針對西北電力系統特點，課題全面分析了西北區域對儲能的需求，結合西北區域實際，提出了儲能在西北區域應用的路徑及相關思路舉措。

一、儲能的發展現狀及前景

1.全球儲能發展總體情況

（1）從總量看，截至2018年(nian)上(shang)半年(nian)，全(quan)球累計運行的儲能(neng)項目(mu)裝機規模19574萬千瓦，共(gong)1747個在運項目(mu)。

（2）從地區看，全(quan)球儲(chu)能(neng)項目裝機主要分布在亞洲的(de)中國(guo)、日本、印度(du)、韓國(guo)，歐洲的(de)西班牙、德國(guo)、意大利、法國(guo)、奧地利和(he)北美的(de)美國(guo)，這10個國(guo)家儲(chu)能(neng)項目累計裝機容量占全(quan)球近五分之四(si)。

（3）從類型(xing)看，截至2018年(nian)上半年(nian)，抽水(shui)蓄能累(lei)計(ji)裝機(ji)18420萬(wan)(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)，占(zhan)比(bi)達(da)94%；電(dian)化學儲能483萬(wan)(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)，占(zhan)比(bi)2.5%；儲熱403萬(wan)(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)，占(zhan)比(bi)2.2%；其他(ta)機(ji)械儲能265萬(wan)(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)，占(zhan)比(bi)1.4%；儲氫2萬(wan)(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)。

（4）從增長(chang)看，1997-2017年，全世(shi)界儲能(neng)系統(tong)裝機增長(chang)了70%，2017年全年新增儲能(neng)容量140萬千瓦。

（5）從發(fa)展看，抽水蓄能(neng)(neng)占絕對(dui)優勢，技術(shu)最(zui)為(wei)成熟，但成本下(xia)降空間有(you)限；電化(hua)(hua)學儲能(neng)(neng)保持(chi)快(kuai)速增長，年增長率達30%，電化(hua)(hua)學儲能(neng)(neng)是應用范(fan)圍(wei)最(zui)為(wei)廣泛、發(fa)展潛(qian)力最(zui)大的儲能(neng)(neng)技術(shu)，目(mu)前全球儲能(neng)(neng)技術(shu)的開發(fa)主要集中(zhong)在電化(hua)(hua)學儲能(neng)(neng)領域。

2.全球電化學儲能發展情況

（1）從增長看，2018年上(shang)半年，全(quan)球新增投運(yun)電化(hua)學儲能項目裝(zhuang)機(ji)規模69.71萬千瓦，同比增長133%，相比2017年底(di)增長24%。

（2）從地區看，2018年(nian)上(shang)半年(nian)，全球(qiu)新增電化學儲能裝機主要(yao)分布在(zai)英國(guo)(guo)、中(zhong)國(guo)(guo)、德國(guo)(guo)、韓國(guo)(guo)、澳大利亞等國(guo)(guo)家(jia)。

（3）從應(ying)用看(kan)，2018年上半(ban)年，輔助服(fu)務(wu)領(ling)域(yu)的新增投運項目裝機規(gui)模(mo)最(zui)大，為35.42萬千瓦，占比為51%，同比增長(chang)344%。

（4）從技術看，2018年上半年，鋰離子電池新增裝機規模(mo)最(zui)大，為69.02萬千瓦，占比為99%，同比增長(chang)142%。

3.我國儲能產業發展情況

進入2018年(nian)，我(wo)國在(zai)發(fa)電(dian)(dian)側(ce)、電(dian)(dian)網側(ce)和(he)(he)用戶側(ce)的(de)(de)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)項(xiang)目(mu)呈容量大和(he)(he)快(kuai)速增(zeng)長(chang)(chang)的(de)(de)勢頭。截至2018年(nian)6月，我(wo)國已投(tou)運(yun)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)項(xiang)目(mu)累(lei)(lei)計裝機規模2970萬(wan)千(qian)瓦，占全(quan)(quan)球17%，電(dian)(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)累(lei)(lei)計裝機規模49萬(wan)千(qian)瓦，占全(quan)(quan)球16%。2018年(nian)上半年(nian)，我(wo)國新增(zeng)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)裝機規模10萬(wan)千(qian)瓦，同比增(zeng)長(chang)(chang)127%，相比2017年(nian)底增(zeng)長(chang)(chang)26%，目(mu)前全(quan)(quan)國新增(zeng)規劃和(he)(he)在(zai)建電(dian)(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)項(xiang)目(mu)規模為225.1萬(wan)千(qian)瓦。

4.我國儲能市場發展情況

總體而(er)言，我國的(de)(de)儲能(neng)(neng)市場(chang)主要分為兩類，一(yi)類是配(pei)(pei)用電(dian)側分布式發電(dian)及微電(dian)網(wang)中儲能(neng)(neng)的(de)(de)應(ying)用，占(zhan)比大約(yue)為56%，另一(yi)類是集中式風光電(dian)站(zhan)（可再生能(neng)(neng)源并網(wang)）儲能(neng)(neng)應(ying)用，占(zhan)比約(yue)為35%。目前兩者(zhe)累(lei)計裝機規(gui)模(mo)已超過(guo)國內(nei)儲能(neng)(neng)市場(chang)的(de)(de)90%，電(dian)力輸配(pei)(pei)和調頻輔助服務占(zhan)到9%左右的(de)(de)市場(chang)份額。

（二）相關政策

（1）國外儲能政策情況

在儲能(neng)尚(shang)未推廣或剛(gang)(gang)剛(gang)(gang)起(qi)步的國(guo)家(jia)或地(di)區(qu)，發(fa)展儲能(neng)逐漸(jian)被(bei)納入(ru)國(guo)家(jia)戰略規劃，政(zheng)府(fu)開始制(zhi)定(ding)儲能(neng)的發(fa)展路線圖；在儲能(neng)已具備一定(ding)規模或產業相對發(fa)達的國(guo)家(jia)或地(di)區(qu)，政(zheng)府(fu)多采用(yong)稅收優(you)惠或補貼的方式(shi)，以促進儲能(neng)成(cheng)本下(xia)降和(he)規模應用(yong)；在儲能(neng)逐步深入(ru)參與(yu)輔(fu)助服(fu)務市場的國(guo)家(jia)或地(di)區(qu)，政(zheng)府(fu)通(tong)過開放區(qu)域電力市場，為儲能(neng)應用(yong)實現多重價(jia)值、提供(gong)高品質(zhi)服(fu)務創造平臺。

（2）國內儲能政策情況

2015年以來，國內(nei)對儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)產(chan)業(ye)的扶(fu)持政策密(mi)集出臺。2016年6月(yue)，國家(jia)能(neng)(neng)源局發(fa)布《關于(yu)促(cu)進(jin)電儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)參與“三北(bei)”地(di)區電力(li)輔助服(fu)務補償(chang)（市場）機制試(shi)點工(gong)作的通知(zhi)》，明(ming)確(que)了電儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)設(she)施的獨立市場主(zhu)體地(di)位(wei)，鼓勵(li)發(fa)電企(qi)業(ye)、售電企(qi)業(ye)、電力(li)用戶、電儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)企(qi)業(ye)等投資(zi)建(jian)設(she)電儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)設(she)施，并要求電網(wang)企(qi)業(ye)要主(zhu)動為電儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)設(she)施接入電網(wang)提(ti)供服(fu)務。

2016年(nian)12月，國家發改委印發《可再生能(neng)源(yuan)發展“十三五”規劃》，提出要推動儲(chu)能(neng)技術在可再生能(neng)源(yuan)領域(yu)的示范(fan)應用，實現(xian)儲(chu)能(neng)產(chan)業在市(shi)場規模、應用領域(yu)和核心技術等(deng)方面的突(tu)破。

2017年10月，國家五部委聯合發布《關(guan)于促(cu)進(jin)儲能(neng)(neng)(neng)技術與產(chan)業發展的(de)指導(dao)意見》，其中明確儲能(neng)(neng)(neng)發展涵蓋5大主要(yao)任務(wu)：儲能(neng)(neng)(neng)技術裝備研發示范(fan)工(gong)(gong)程(cheng)、可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源利用水平提(ti)升(sheng)(sheng)工(gong)(gong)程(cheng)、電力系統靈活性穩定性提(ti)升(sheng)(sheng)工(gong)(gong)程(cheng)、用能(neng)(neng)(neng)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化水平提(ti)升(sheng)(sheng)工(gong)(gong)程(cheng)和儲能(neng)(neng)(neng)多元(yuan)化應用支撐(cheng)能(neng)(neng)(neng)源互(hu)聯網發展工(gong)(gong)程(cheng)。

二、西北區域各省（區）儲能需求分析

西北區域(yu)化(hua)石(shi)能源和風(feng)光(guang)等自然資源豐富(fu)，發電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量目前已達(da)到最高負荷(he)的三倍。截止2018年底，西北電網總裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量27179萬(wan)千(qian)瓦(wa)，其中，火電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量14747萬(wan)千(qian)瓦(wa)，水(shui)電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量3163萬(wan)千(qian)瓦(wa)，風(feng)電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量5016萬(wan)千(qian)瓦(wa)，光(guang)伏裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量4069萬(wan)千(qian)瓦(wa)，可再生能源裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量占(zhan)比接近總裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量的一半，占(zhan)比45%。

由(you)于可再(zai)生能(neng)(neng)源發電(dian)裝機容量(liang)大，本地(di)消(xiao)納(na)困難，加之(zhi)電(dian)網的(de)輸(shu)電(dian)容量(liang)、調峰能(neng)(neng)力和負荷需求不足，導(dao)致(zhi)棄風棄光嚴(yan)重(zhong)(zhong)。投資(zi)儲能(neng)(neng)系(xi)統(tong)可增加電(dian)網調峰能(neng)(neng)力、緩解(jie)輸(shu)電(dian)通道阻塞(sai)，有望成為解(jie)決西北(bei)區域新能(neng)(neng)源消(xiao)納(na)問題的(de)重(zhong)(zhong)要途徑。

（一）提高外送電力的調節能力

由于西北地區(qu)風(feng)光(guang)資源豐富，未來可(ke)(ke)再(zai)生能源發電裝機容(rong)量還(huan)將進(jin)一步增長，對區(qu)域外(wai)消納(na)可(ke)(ke)再(zai)生能源的依賴性(xing)將越來越大，可(ke)(ke)以集中配建大規(gui)模儲(chu)能系統，主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chu)能和化學電池儲(chu)能，提升可(ke)(ke)再(zai)生能源出力(li)的可(ke)(ke)控(kong)性(xing)和在電力(li)市場(chang)中的競爭力(li)。

（二）提升火電機組的調峰能力

西北電(dian)網中的(de)供熱(re)(re)機組裝(zhuang)機容量大，在(zai)供暖期的(de)調(diao)峰能(neng)力受限，對(dui)電(dian)網調(diao)峰能(neng)力和可再生(sheng)能(neng)源發電(dian)消納的(de)影響顯(xian)著。在(zai)電(dian)廠側安(an)裝(zhuang)熱(re)(re)水儲熱(re)(re)系統或電(dian)鍋爐系統，可實現(xian)大容量儲熱(re)(re)，從(cong)而提(ti)升供熱(re)(re)期間(jian)機組的(de)調(diao)峰能(neng)力。

（三）降低斷面受阻

西(xi)北電(dian)網的(de)(de)覆蓋的(de)(de)地理范(fan)圍廣，西(xi)電(dian)東送和北電(dian)南送的(de)(de)距離遠，在可(ke)再生能(neng)源集中接入(ru)的(de)(de)區域，可(ke)以配置大規模(mo)儲(chu)(chu)能(neng)系統（主要包(bao)括(kuo)化學電(dian)池、儲(chu)(chu)熱發電(dian)和壓縮空氣儲(chu)(chu)能(neng)），從而(er)減小因為斷面(mian)受(shou)阻而(er)引(yin)起(qi)的(de)(de)棄(qi)風棄(qi)光(guang)電(dian)量。

（四）提升電網的安全性和穩定性

隨(sui)著(zhu)西(xi)北(bei)可(ke)再(zai)生能(neng)源發電的(de)(de)進(jin)一(yi)步(bu)發展，在(zai)線的(de)(de)傳統(tong)(tong)機組容量減小導(dao)致系統(tong)(tong)的(de)(de)慣性降低，可(ke)能(neng)危(wei)及電網(wang)的(de)(de)安全性和穩(wen)定性，可(ke)配置(zhi)快速響應(ying)的(de)(de)儲(chu)能(neng)系統(tong)(tong)來平(ping)抑頻率(lv)的(de)(de)波動，提升西(xi)北(bei)電網(wang)的(de)(de)安全穩(wen)定性。

（五）降低電網的峰谷差

在(zai)峰(feng)(feng)谷差(cha)(cha)相(xiang)對較大的地區，對實施峰(feng)(feng)谷電(dian)價且電(dian)力用戶(hu)(hu)負荷峰(feng)(feng)谷差(cha)(cha)顯(xian)著(zhu)的電(dian)力用戶(hu)(hu)，鼓勵由用戶(hu)(hu)或第三方投資儲(chu)能(neng)系統，進(jin)行價格(ge)套利(li)或參與市場競爭(zheng)，從而降(jiang)低電(dian)網的峰(feng)(feng)谷差(cha)(cha)。

三、促進西北區域儲能發展的思路舉措

（一）儲能在西北區域的應用路徑分析

1.應用(yong)領域(yu)。對儲能系(xi)統在(zai)西(xi)北電網(wang)中的應用(yong)，建議(yi)主要(yao)考慮以下(xia)領域(yu)：增加調(diao)峰(feng)能力、降低通道受阻、提(ti)升(sheng)電網(wang)安全和用(yong)戶能量管理。

2.應用范圍。兼顧源、網(wang)、荷(he)側(ce)(ce)發展。源端儲(chu)(chu)能(neng)(neng)包(bao)括大(da)規模獨立儲(chu)(chu)能(neng)(neng)電站(zhan)、在(zai)火電廠內配置儲(chu)(chu)能(neng)(neng)、在(zai)新能(neng)(neng)源場站(zhan)側(ce)(ce)配置儲(chu)(chu)能(neng)(neng)；網(wang)側(ce)(ce)配置儲(chu)(chu)能(neng)(neng)主要包(bao)括電網(wang)的電源送(song)出(chu)端、輸送(song)容量受限(xian)斷面和配電網(wang)中配置分布式(shi)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)；用戶側(ce)(ce)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)主要針對工(gong)商(shang)業用戶。

3.應用類型。考慮的儲能類型既包括大規模抽水蓄能、壓縮空氣儲能、大容量儲熱（冷）、太陽能熱發電、大規模制氫、化學(xue)電(dian)(dian)池(chi)(chi)儲能(neng)(neng)，也包(bao)括功(gong)率(lv)型(xing)飛輪儲能(neng)(neng)和電(dian)(dian)磁儲能(neng)(neng)。化學(xue)電(dian)(dian)池(chi)(chi)儲能(neng)(neng)的(de)類型(xing)有(you)多種，現階段主(zhu)要考慮的(de)應用類型(xing)包(bao)括鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)、鉛酸（碳）電(dian)(dian)池(chi)(chi)、液流電(dian)(dian)池(chi)(chi)。

4.應用(yong)(yong)(yong)階(jie)段(duan)。將(jiang)不同(tong)類型(xing)儲(chu)能(neng)的推廣(guang)應用(yong)(yong)(yong)分為四個階(jie)段(duan)，即(ji)“當前”、“2019-2020年(nian)”、“2021-2025年(nian)”、“2026-2030年(nian)”。其中，抽水(shui)蓄能(neng)和化學電池儲(chu)能(neng)在現階(jie)段(duan)已開始推廣(guang)應用(yong)(yong)(yong)；下一步(bu)可開展大(da)規(gui)(gui)模(mo)儲(chu)熱和太陽能(neng)熱發電技術的應用(yong)(yong)(yong)推廣(guang)；在“十四五”期間(jian)，新型(xing)壓縮空(kong)氣和飛輪儲(chu)能(neng)的應用(yong)(yong)(yong)有望突破；而(er)在2025年(nian)以后(hou)，大(da)規(gui)(gui)模(mo)制(zhi)氫和電磁(ci)儲(chu)能(neng)有望獲(huo)得大(da)規(gui)(gui)模(mo)應用(yong)(yong)(yong)。

（二）促進西北區域儲能發展的思路舉措

1.鼓勵新能源場站建設共享型儲能系統，為新能源消納提供解決方案。

（1）在新(xin)能(neng)(neng)(neng)源發電場(chang)站(zhan)、輸(shu)電通道受(shou)限的區(qu)域建(jian)設(she)大規(gui)模共享(xiang)型(xing)儲能(neng)(neng)(neng)系統(tong)，可(ke)有效解決(jue)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源消(xiao)納問(wen)題。

（2）共(gong)享型儲能原則上由(you)第三方投資或多個發電企業共(gong)同投資。

（3）本著誰投資誰受益的(de)原則，對于(yu)減(jian)少棄風棄光帶(dai)來的(de)收(shou)益，由新能(neng)(neng)源(yuan)發電場站與儲(chu)能(neng)(neng)投資商(shang)分享，儲(chu)能(neng)(neng)系統(tong)參與電力市場獲得的(de)收(shou)益由其獨享。

2.鼓勵電網企業投資儲能，提高電網輸配能力和安全穩定運行。

鼓勵西北各省（區）電(dian)(dian)網企(qi)業(ye)投(tou)資儲能，在條件(jian)允許的(de)情況(kuang)下(xia)，嘗試探索實施(shi)電(dian)(dian)網企(qi)業(ye)投(tou)資儲能的(de)配(pei)額制(zhi)，投(tou)資成本納入其輸配(pei)電(dian)(dian)業(ye)務的(de)成本核(he)算(suan)。在電(dian)(dian)網中安裝儲能系統(tong)(tong)可實現(xian)降(jiang)低輸配(pei)電(dian)(dian)設備投(tou)資、提高電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)靈(ling)活性(xing)、為電(dian)(dian)網提供輔(fu)助服務等多重價(jia)值，有利于提高電(dian)(dian)網的(de)輸配(pei)電(dian)(dian)能力和電(dian)(dian)網安全穩定性(xing)。

3.鼓勵用戶側儲能投資與運行，保障各方合理權益。

（1）鼓勵用戶(hu)側(ce)儲(chu)能加(jia)大(da)投資，靈(ling)活部署，通過自主的運(yun)行調控實現(xian)削峰填谷。

（2）建立用(yong)戶側儲能的(de)效(xiao)益(yi)與權(quan)益(yi)分配機(ji)制，切實(shi)保護(hu)用(yong)戶側儲能投資的(de)合法權(quan)益(yi)。

（3）鼓勵(li)用戶側儲(chu)能(neng)參(can)(can)與需(xu)求側響應計劃，制定合理(li)的準(zhun)入條件(jian)、補償(chang)標(biao)準(zhun)和(he)參(can)(can)與方案，提升需(xu)求側管(guan)理(li)水平(ping)。

（4）針對用戶側(ce)儲(chu)能參(can)與者數(shu)量多、地點分(fen)散的特點，在設備準入和安(an)全管理等(deng)方面需要加強(qiang)規(gui)范。

4.完善機制辦法，推動獨立儲能參與輔助服務市場。

鼓(gu)勵獨立(li)儲(chu)(chu)能參與(yu)調峰、調頻輔助服(fu)務市(shi)場(chang)(chang)，并合(he)理考慮(lv)儲(chu)(chu)能的市(shi)場(chang)(chang)準入條件、運行控制方(fang)式(shi)(shi)和補(bu)償(chang)方(fang)式(shi)(shi)，允許多個(ge)分布(bu)式(shi)(shi)儲(chu)(chu)能系統聚合(he)參與(yu)輔助服(fu)務市(shi)場(chang)(chang)。

（1）各省(sheng)（區）在制定(ding)調(diao)峰(feng)、調(diao)頻輔助服(fu)務(wu)市場規則(ze)時，應(ying)綜合考慮獨立儲(chu)能系(xi)統參與調(diao)峰(feng)、調(diao)頻輔助服(fu)務(wu)，合理(li)確定(ding)獨立儲(chu)能系(xi)統的(de)準入條(tiao)件。（功率、容量、接入電壓等級等）。

（2）獨(du)立儲能參與(yu)調(diao)峰(feng)、調(diao)頻(pin)市場時，其運營方負責市場報(bao)價、制定儲能充放電(dian)策略。

（3）電力(li)調(diao)度部門應(ying)將(jiang)儲(chu)能(neng)納入其(qi)運行調(diao)度控制，根據儲(chu)能(neng)系統的中標額度發(fa)送調(diao)度指令(ling)。

（4）獨(du)立(li)儲能參(can)與調峰、調頻(pin)輔助服務應根(gen)據市場規則，接受輔助服務市場的考(kao)核和獎(jiang)懲。

5.完善價格激勵措施，鼓勵儲能應用和發展。

（1）在儲(chu)能(neng)系統接入電(dian)網技術標準和(he)政策規定不斷完善的條件下(xia)，各(ge)省（區(qu)）應對接入不同電(dian)壓等(deng)級和(he)不同地(di)點的儲(chu)能(neng)系統充(chong)放電(dian)價進行統籌考(kao)慮。

（2）對(dui)儲能系統的充放(fang)電電價政(zheng)策，考(kao)慮儲能所處的電壓等級和時(shi)段，為(wei)鼓勵(li)接入配(pei)電網側的儲能系統運行(xing)，可以采用(yong)分時(shi)（動態）充放(fang)電價格。

（3）在(zai)未來改革到位，電(dian)價信號(hao)明確(que)的(de)條件下(xia)，儲能的(de)充放電(dian)價格應由電(dian)力市場決定(ding)。