電力領域儲能是幫助英國實現低碳電力系統的關鍵技術領域之一。為了探索電力系統儲能在降低電網總成本上的作用,碳信托與倫敦帝國理工大學合作,針對英國電力系統開展了為期一年的研究。該項目由英國三家主要能源公司E.ON、SSE、蘇格蘭電力(Scottish Power)及英國能源與氣候變化部、蘇格蘭地區政府聯合資助。
儲能指利用各種方式將能源儲存,在需要時將能源釋放出來使用的方法或技術。由于儲能技術在一定程度上突破了電能在形式與時間上的限制,其可用于削峰填谷,減輕電網波動,提升電網的可靠性與靈活性,尤其是使電網更好地接入可再生能源,促進能源結構的高質量發展,構建更為低碳的電力系統。
自2017年10月份中國五部委頒布《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》以來,中國電化學儲能進入快速發展階段,到2018年底,我國電化學儲能
市場累計裝機規模達到1033.7兆瓦,首次突破了GW的水平。隨著中國可再生能源大規模發展和電力體制改革的深入,儲能在電力系統中的應用將越來越廣泛。本文將著重介紹儲能應用對英國電力系統成本的影響,為中國電力系統儲能發展提供借鑒。
《儲能對電力系統成本影響的綜合報告》由碳信托和倫敦帝國理工大學聯合發布。報告發現,如果充分實現儲能潛力,英國電力系統成本將顯著降低。到2030年,每年英國電力系統成本最多可節約24億英鎊,平均每人每年節約50英鎊。
報告評估了未來英國電力系統多個靈活性方案的收益,模擬了三種能源情景下儲能對電力系統成本的影響。
盡管儲能技術趨于成熟,經濟社會效益顯著,但市場結構的兼容性風險尚存,降低了投資者對儲能商業可行性和潛在收益的預期。英國在大規模應用儲能方面還存在以下幾方面障礙:
- 政策風險:相關儲能政策的不確定性增加了投資者對儲能項目的投資風險預期,將導致投資不足和消費者成本增加。
- 儲能的正外部性未被充分認識:儲能應用帶來的正面外部效益(系統收益)未能在當前市場機制中得以充分體現和補償。
- 競爭效應:由于電力服務需求總量有限,新增投入儲能資產可能減少其他服務收入來源。
- 價格機制扭曲:價格機制扭曲進一步增加投資風險。
- 市場結構不協調:由于不同電力服務需要遵循不同監管框架和規則,儲能的多重服務價值無法充分體現。
- 多主體協同機制:缺乏市場多主體協同行動的激勵機制。
基于儲能應用在電力系統層面應用帶來的潛在效益和目前面臨的障礙,報告建議對儲能和其他電力系統靈活性方案采取更為明確和全面的戰略方法,提出了包括協調多利益相關方合作,建立跨政府部門合作工作組、實施聯合產業項目等建議。具體內容有:
調整激勵政策以滿足未來電力系統需求,克服儲能應用障礙。例如根據不同電力用戶的用電性質制定動態電價,支持儲能技術提供多重服務。
制定針對外部效益(系統收益)的回報機制。例如減少新增電網和發電容量投資、提高傳統發電設施的利用率。
減少政策的不確定性。增強各界對政策的信心有利于電力系統的各利益相關方根據低碳目標及相關規則制定長期規劃。
促進更廣泛主體的參與。儲能在降低電力系統成本的同時,也會對電力系統其他行業產生影響,因此有必要加強其他主體適應電力系統市場變化的能力。
開展儲能示范項目。在目前缺少項目實證信息的情況下,應盡可能開展論證儲能成本與性能的行業間聯合示范項目,增進行業在政策與市場轉型上的交流。
為儲能制定性能和運行標準。制定相關標準和規范能為新技術開發商提供指導,并在電力系統運營商中樹立信心。相關標準應對儲能技術性能、標準化數據傳輸、通信協議(communication protocols)等作出界定。