伴(ban)隨十四五期間風光(guang)裝機的確定性增長預期,構建以新能源(yuan)為(wei)主(zhu)體(ti)的新型電力(li)系統已成為(wei)必然要求。鑒于(yu)風光(guang)資源(yuan)的波動性和間歇(xie)性,在(zai)加強(qiang)調峰(feng)能力(li)方面,其(qi)實各方并無分歧。主(zhu)要矛盾(dun)在(zai)于(yu),調峰(feng)能力(li)應(ying)如何(he)在(zai)發電側、電網側和負荷(he)側之間配置、以及成本(ben)的回收疏導機制。
倍增(zeng)未至,調(diao)峰先行。雖然受到組件(jian)價格上(shang)(shang)漲(zhang)、接入條件(jian)限制(zhi)等因素(su)影響,上(shang)(shang)半年風光(guang)新增(zeng)裝機不及(ji)預期,但最(zui)近,從中(zhong)央到地方都出現了(le)調(diao)峰政(zheng)策密(mi)集出臺(tai)和調(diao)峰裝機加快上(shang)(shang)馬的信(xin)號。
火電靈(ling)活(huo)性改造(zao)、抽水蓄能、電化(hua)學儲(chu)能紛(fen)至沓來之時(shi),需(xu)要思考的(de)問(wen)題是:十四五到(dao)底需(xu)要多少調(diao)峰容量?不同種類的(de)調(diao)峰電源應各自扮演怎樣(yang)的(de)角(jiao)色?
億級調峰需求
調(diao)(diao)峰裝(zhuang)機需求主要取決于風光裝(zhuang)機增長預期和調(diao)(diao)峰比例。
雖然十四五可再生能(neng)源規(gui)(gui)劃(hua)(hua)尚未公布(bu),但國家(jia)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)到2025年(nian)(nian)末(mo)風(feng)電光伏累計裝機(ji)突破10億千(qian)(qian)瓦、2030年(nian)(nian)達(da)到12億千(qian)(qian)瓦,已(yi)是確定(ding)性(xing)信息。不過,行(xing)業內普遍認為(wei)10億和12億千(qian)(qian)瓦更多是對外部(bu)的(de)底線(xian)承諾,結(jie)合降(jiang)本(ben)趨勢和五大三(san)峽兩核等主(zhu)體的(de)發展規(gui)(gui)劃(hua)(hua)來看,實際增(zeng)速將超(chao)過國家(jia)規(gui)(gui)劃(hua)(hua)。
另一個外部(bu)數據也(ye)可以佐證這(zhe)一觀點。根據BP統計,十三(san)五以來我國(guo)歷(li)年風(feng)光新增裝機(ji)均超過全(quan)球(qiu)總量的(de)20-30%。2021年6月國(guo)際能(neng)源(yuan)署(IEA)發布(bu)《全(quan)球(qiu)能(neng)源(yuan)行(xing)業2050凈(jing)零排(pai)放路線圖》,預測未來10年全(quan)球(qiu)風(feng)光合(he)計每年新增裝機(ji)將超過1020GW。雖然這(zhe)一目標偏樂觀,但按照2030年12億(yi)千瓦的(de)目標反(fan)算,我國(guo)未來年均新增風(feng)光裝機(ji)將僅占(zhan)全(quan)球(qiu)總量的(de)6.65%,遠低于當前(qian)占(zhan)比,也(ye)與我國(guo)在(zai)可再生(sheng)能(neng)源(yuan)行(xing)業的(de)引領地位不符。
因(yin)此,到2025年風(feng)光累(lei)計裝機達到10-12億千(qian)瓦(wa)、2030年接近14-16億千(qian)瓦(wa),是更符合大眾觀點的預期。假設(she)調峰(feng)配比10-20%來(lai)匡算,則2025年所需調峰(feng)能力總裝機應在1-2.4億之(zhi)間。
調峰不等于儲能
正如(ru)光(guang)伏人一(yi)直擁(yong)有(you)任何政策(ce)都(dou)利好(hao)(hao)光(guang)伏的自信,資本市(shi)場也常常產生任何政策(ce)都(dou)利好(hao)(hao)電(dian)池的錯覺(jue)。
實(shi)際上(shang)調(diao)峰(feng)方式遠不止新(xin)型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng),比如火電靈活性(xing)改造、燃氣調(diao)峰(feng);儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)也(ye)不止新(xin)型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)一種,還包(bao)括(kuo)抽水蓄(xu)能(neng)(neng)(neng)、制氫、光熱、蓄(xu)冷、蓄(xu)熱;即使(shi)是(shi)新(xin)型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng),也(ye)不僅包(bao)括(kuo)電化學儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng),還有(you)壓縮空(kong)氣、飛輪、超級電容(rong)等。
發(fa)(fa)電(dian)(dian)側(ce)配(pei)(pei)儲能的(de)試(shi)點政(zheng)策最早見(jian)于2019年,當(dang)時地方政(zheng)府主要(yao)從推(tui)進儲能產業(ye)落地和改善光伏消(xiao)納兩個角度出(chu)發(fa)(fa),發(fa)(fa)電(dian)(dian)側(ce)配(pei)(pei)置儲能的(de)種類局(ju)限(xian)在電(dian)(dian)化學儲能一(yi)種。雖然(ran)新能源(yuan)企業(ye)持續呼(hu)吁(yu),但發(fa)(fa)電(dian)(dian)側(ce)配(pei)(pei)儲能的(de)要(yao)求還是從局(ju)部試(shi)點變(bian)成各(ge)省(sheng)普(pu)及;2020年下(xia)半年,各(ge)省(sheng)在平(ping)價項目試(shi)點方案(an)中普(pu)遍以抄作業(ye)的(de)方式將配(pei)(pei)置電(dian)(dian)化學儲能作為要(yao)求或建議之一(yi),“發(fa)(fa)電(dian)(dian)側(ce)配(pei)(pei)儲能”逐漸(jian)與“發(fa)(fa)電(dian)(dian)側(ce)配(pei)(pei)電(dian)(dian)池”畫(hua)上等號。
今年4月(yue),北京大(da)紅門集美家居城儲電(dian)站起火,給持續升(sheng)溫的(de)儲能市場潑了一(yi)盆冷(leng)水。結(jie)合3060目標(biao)的(de)分解和深化,監管機構和市場也逐漸認識到,單純依(yi)靠電(dian)化學儲能無法滿足風光大(da)規模(mo)并網的(de)調峰需求。今年以(yi)來,政策定位逐漸清晰。“發電(dian)側配儲能”回歸(gui)到“發電(dian)項目自調峰”的(de)正(zheng)軌(gui)。
2021年5月(yue),國(guo)家能(neng)源局在《關于2021年風(feng)電、光(guang)伏發(fa)電開發(fa)建設(she)有關事項的(de)通知(zhi)》要求,“市場(chang)(chang)化(hua)并(bing)網(wang)的(de)項目可通過自建、合建共享或(huo)購買服務等市場(chang)(chang)化(hua)方式落實并(bing)網(wang)條件……并(bing)網(wang)條件主(zhu)要包(bao)括(kuo)配套新(xin)(xin)增的(de)抽水蓄能(neng)、儲熱(re)型光(guang)熱(re)發(fa)電、火電調(diao)峰、新(xin)(xin)型儲能(neng)、可調(diao)節負荷等靈活(huo)調(diao)節能(neng)力。”電化(hua)學(xue)儲能(neng)只是(shi)新(xin)(xin)型儲能(neng)當中(zhong)的(de)一(yi)種,而且沒(mei)有排在最先(xian)的(de)位置。
8月10日(ri),國家發(fa)改(gai)委發(fa)布《關于鼓(gu)勵可再(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電企(qi)業自(zi)建或(huo)購買調(diao)峰(feng)能(neng)力增加(jia)(jia)并(bing)(bing)網(wang)(wang)(wang)規模的通知》再(zai)(zai)次強(qiang)調(diao),鼓(gu)勵市(shi)場化并(bing)(bing)網(wang)(wang)(wang)方式(shi)的發(fa)電企(qi)業自(zi)配(pei)調(diao)峰(feng)能(neng)力,促進(jin)消納、增加(jia)(jia)并(bing)(bing)網(wang)(wang)(wang)規模。結(jie)合過往經驗(yan)來看,三令五(wu)申(shen)之(zhi)下(xia)的自(zi)配(pei)調(diao)峰(feng)“建議”很可能(neng)變(bian)成(cheng)“強(qiang)制”;適用范圍(wei)也會從市(shi)場化并(bing)(bing)網(wang)(wang)(wang)普及到保障性并(bing)(bing)網(wang)(wang)(wang),應用于全部新增項目(mu)。
調峰領域的三足鼎立
雖然(ran)調峰(feng)方(fang)式多樣,從目(mu)前的情況來(lai)看,火電靈活性改造、抽水蓄能(neng)、電化學儲能(neng)是近(jin)期最值(zhi)得期待的三種來(lai)源。
火電靈活性改造
根據2018年國家(jia)發(fa)改(gai)委(wei)、能(neng)源局(ju)發(fa)布的《關于提升電力(li)(li)系統(tong)(tong)調節能(neng)力(li)(li)的指(zhi)導意見》,十(shi)三五期間,我國力(li)(li)爭(zheng)完成(cheng)2.2億千瓦火(huo)電機組靈(ling)活性(xing)改(gai)造,提升電力(li)(li)系統(tong)(tong)調節能(neng)力(li)(li)4600萬(wan)千瓦(由此折算靈(ling)活性(xing)改(gai)造幅度約為(wei)20%)。而根據能(neng)源局(ju)統(tong)(tong)計,截至2019年底全國實(shi)際已完成(cheng)火(huo)電靈(ling)活性(xing)改(gai)造僅為(wei)5800萬(wan)千瓦。
截止2020年末(mo),我國燃煤裝機超(chao)過10億千(qian)瓦,如果按照20%的(de)靈活性改(gai)造幅度來計算,合(he)計能夠產生(sheng)的(de)調峰(feng)空間(jian)將超(chao)過2億千(qian)瓦,具有最大的(de)調峰(feng)潛力,并可以順應其從(cong)主力電源轉型為調節性負荷的(de)發展趨勢。
當(dang)然,火電靈(ling)(ling)(ling)活性改(gai)(gai)(gai)造應該是一個長期過(guo)(guo)程(cheng)(cheng),無法在十(shi)四五期間(jian)(jian)一蹴而(er)就。今(jin)年以(yi)來(lai),湖北、內蒙、遼寧等地紛紛在新(xin)能源(yuan)建(jian)設(she)方案中(zhong)出臺政(zheng)策,鼓(gu)勵(li)火電企(qi)業(ye)通過(guo)(guo)靈(ling)(ling)(ling)活性改(gai)(gai)(gai)造按照1-2.5倍的比例置換新(xin)能源(yuan)開(kai)發規(gui)模,而(er)且(qie)置換比例存在下降趨勢。在可預見的未(wei)來(lai),火電靈(ling)(ling)(ling)活性改(gai)(gai)(gai)造很(hen)可能逐漸從鼓(gu)勵(li)變成必須。越(yue)早改(gai)(gai)(gai)造越(yue)受益的預期之下,靈(ling)(ling)(ling)活性改(gai)(gai)(gai)造進(jin)程(cheng)(cheng)有望加速。假設(she)十(shi)四五期間(jian)(jian)總(zong)裝機當(dang)中(zhong)有20-30%完(wan)成靈(ling)(ling)(ling)活性改(gai)(gai)(gai)造,釋(shi)放的調(diao)峰空(kong)間(jian)(jian)也(ye)會超過(guo)(guo)4000-6000萬(wan)千瓦。
抽水蓄能
由于(yu)缺乏良性電(dian)價和成本回收機制,十(shi)三五期(qi)間我國抽水(shui)蓄能(neng)(neng)行業發(fa)展緩(huan)慢。截止2020年末,我國抽水(shui)蓄能(neng)(neng)裝機僅為(wei)3149萬千(qian)瓦,未能(neng)(neng)完成4000萬千(qian)瓦的規劃(hua)目(mu)標。
大規(gui)模調峰需求(qiu)激增后(hou),政策和市場層(ceng)面(mian)對抽水蓄能(neng)的態(tai)度發(fa)生明顯轉變。
年初(chu)國(guo)家(jia)電(dian)(dian)(dian)網公(gong)開(kai)(kai)表示,十四五期(qi)間將在(zai)新能(neng)源集中開(kai)(kai)發地區和負(fu)荷中心新增開(kai)(kai)工2000萬千瓦(wa)以上抽(chou)(chou)水蓄能(neng)電(dian)(dian)(dian)站;2021年5月,國(guo)家(jia)發改委出臺(tai)《關于進一(yi)步完善(shan)抽(chou)(chou)水蓄能(neng)價(jia)格形成(cheng)機制(zhi)(zhi)的(de)意見》,重申了(le)抽(chou)(chou)水蓄能(neng)的(de)兩部制(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)價(jia)結構,明確了(le)以競爭(zheng)性方式形成(cheng)電(dian)(dian)(dian)量電(dian)(dian)(dian)價(jia)回(hui)收(shou)運行成(cheng)本(ben),將容量電(dian)(dian)(dian)價(jia)納入輸配(pei)電(dian)(dian)(dian)價(jia)回(hui)收(shou)固(gu)定(ding)(ding)資(zi)產投資(zi)的(de)原則。在(zai)這(zhe)一(yi)定(ding)(ding)價(jia)制(zhi)(zhi)度下,抽(chou)(chou)水蓄能(neng)項目(mu)預計會接近輸配(pei)電(dian)(dian)(dian)項目(mu)的(de)穩定(ding)(ding)、偏(pian)低但(dan)現(xian)(xian)金流充裕的(de)回(hui)報(bao),同(tong)時(shi)在(zai)已經開(kai)(kai)啟(qi)現(xian)(xian)貨試點(dian)的(de)省份,有(you)望取得超額價(jia)差收(shou)益(yi),使得最(zui)后登場(chang)的(de)抽(chou)(chou)水蓄能(neng)成(cheng)為(wei)價(jia)格波(bo)動的(de)最(zui)大贏家(jia)。
中(zhong)國電(dian)建是我(wo)國最大的(de)抽(chou)水(shui)(shui)蓄能EPC主(zhu)體(ti),根據其在投資者平臺的(de)回(hui)復,十四五期間(jian),我(wo)國抽(chou)水(shui)(shui)蓄能電(dian)站(zhan)開工規模約為5000萬千瓦。結合(he)當前已并網的(de)裝(zhuang)機容量(liang),到2025年(nian)末,抽(chou)水(shui)(shui)蓄能總裝(zhuang)機將超過8000萬千瓦。
新型儲能
根據(ju)國(guo)(guo)家能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)局統計,目前(qian)我國(guo)(guo)輔助服務市場當中的電(dian)(dian)化學儲能(neng)(neng)(neng)設施規(gui)模(mo)為91萬千瓦,尚無法與火電(dian)(dian)靈(ling)活(huo)性改造(zao)和抽水蓄能(neng)(neng)(neng)比肩(jian)。但根據(ju)國(guo)(guo)家發(fa)改委、能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)局在7月15日(ri)出(chu)臺的《關于(yu)加(jia)快推動新型(xing)儲能(neng)(neng)(neng)發(fa)展的指導意見》,到2025年我國(guo)(guo)新型(xing)儲能(neng)(neng)(neng)(包含電(dian)(dian)化學儲能(neng)(neng)(neng)、壓縮空氣、飛輪(lun)、超(chao)級電(dian)(dian)容等)裝機規(gui)模(mo)達(da)3000萬千瓦以(yi)上,并在推動能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)領域碳(tan)達(da)峰碳(tan)中和過程(cheng)中發(fa)揮顯著作用(yong)。前(qian)景(jing)值得期待。
理性看待調峰焦慮
通(tong)過以(yi)上分(fen)析可知,基于風光裝機不同增長目(mu)標,十(shi)四五末我國(guo)電(dian)力系統需(xu)要的(de)調峰(feng)(feng)能(neng)(neng)力總(zong)需(xu)求預(yu)計在(zai)1-2.4億(yi)千(qian)瓦之(zhi)(zhi)間;在(zai)火電(dian)靈活(huo)性改造(zao)逐步展開、抽水蓄能(neng)(neng)持續(xu)建設、新型儲能(neng)(neng)大行其(qi)道(dao)之(zhi)(zhi)下,調峰(feng)(feng)總(zong)供給將在(zai)1.5-1.7億(yi)千(qian)瓦之(zhi)(zhi)間。兩者具有匹(pi)配性。而且這還是在(zai)尚未考(kao)慮綠電(dian)制氫(qing)、燃氣、需(xu)求響應(ying)和(he)用能(neng)(neng)習慣等其(qi)他調峰(feng)(feng)方(fang)式和(he)潛在(zai)降低調峰(feng)(feng)需(xu)求的(de)因(yin)素之(zhi)(zhi)下。
從配置方式上(shang)講,從現在開始(shi),所有新(xin)(xin)建(jian)的(de)(de)(de)(de)風電(dian)光伏項目在核準之(zhi)初(chu)即已匹(pi)配了明確的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)峰(feng)(feng)方式,理論上(shang)說(shuo)除非(fei)網(wang)架(jia)結(jie)構存(cun)在障礙,否(fou)則新(xin)(xin)項目不存(cun)在大的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)峰(feng)(feng)問題;大型(xing)的(de)(de)(de)(de)抽(chou)水蓄能(neng)和(he)部(bu)分(fen)火電(dian)靈活(huo)性(xing)改造將主要用于(yu)5.35億千瓦存(cun)量(liang)風光項目的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)峰(feng)(feng),由于(yu)二者在時間(jian)(jian)、空間(jian)(jian)上(shang)存(cun)在發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)不一致問題,所以(yi)存(cun)量(liang)項目的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)峰(feng)(feng)壓(ya)力應(ying)時有發生,部(bu)分(fen)存(cun)量(liang)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)裝機密集的(de)(de)(de)(de)地區仍需考慮較高(gao)的(de)(de)(de)(de)深度調(diao)(diao)峰(feng)(feng)輔助服務費用,或(huo)一定(ding)程度的(de)(de)(de)(de)限電(dian)。但整體上(shang),到十四五末新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)調(diao)(diao)峰(feng)(feng)需求應(ying)能(neng)得到妥善(shan)滿足(zu),甚至(zhi)調(diao)(diao)峰(feng)(feng)資源(yuan)會從平衡走向過剩,有利于(yu)調(diao)(diao)峰(feng)(feng)費用的(de)(de)(de)(de)下降(jiang)和(he)發電(dian)量(liang)的(de)(de)(de)(de)消納。