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储能市场发展趋势以及用户侧储能价值实现分析

北极星储能网  来源:氢云链    2018/12/21 9:06:10  我要投稿  

北极星储能网讯:储能市场2018年大热,了解储能市场的历史,才能把握好未来市场的发展趋势。

本文来源:氢云链 微信公众号 ID:作者:覃理,电气工程师

一、储能概况及前景简析

随着清洁能源发电渗透率的增大,发展储能技术、建设储能项目成为解决清洁能源间歇性缺点,保证电网安全运行的关键方法。据CNESA统计,至2017年底,全球的储能装机总容量为175.4GW,其中抽水蓄能电站的容量占比重最大,达到95%,新兴的电化学储能总装机容量为2926.6MW,占全球储能装机总容量的1.7%。

图1 2017年全球各类储能装机容量比例

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(数据来源:CNESA)

抽水蓄能电站自1882年面世后,其发展历史已过百年。各国发展的抽水蓄能电站,广泛应用于大电网的调峰调频,利用水电黑启动、频繁启停成本低的优点存储火电机组计划过剩的电能,降低了火力发电的计划成本。

但是抽水蓄能电站也存在一般水电共有的缺点:

1、工程建设受地理条件限制;

2、项目用地受当地政策影响;

3、电能存放受设备环境制约。

这使抽水蓄能电站开发受限。抽水蓄能电站的出现,是对火力发电和季度性水力发电的电补充,其本质是一种水力发电,响应速度和消纳能力难与具有间歇性和分布性的风能和太阳能等清洁能源发电相匹配。而新兴的电化学储能,具有响应快和模块化等优点,在集中式和分布式清洁能源发电并网中均能应用,也是未来储能发展的一个趋势。

二、各国激励储能装机容量增长的相关政策

发展清洁能源发电的国家在经过了装机容量爆炸式增长后,各国针对本国的情况,均制定了一系列激励储能发展的政策。

美国

自发电激励计划(SGIP):自2011年9月起,以2美元/瓦对独立的储能系统进行补贴,2017年5月1日起实行修改后的计划,综合考虑规划容量,储能成本和项目经济性核算等因素,按项目的储能装机电量(kWh)进行补贴。

公用事业公司储能强制采购计划:2013年10月,CPUC制定1325MW储能强制采购目标计划,对部分州内的公用事业公司实施定额储能采购目标。

调频辅助服务系列政策:美国联邦称储能管理委员会(FERC)自2005年起针对辅助服务市场制定了一系列的结算和付费机制,奠定了储能在调频辅助服务领域商业化的基础。

德国

小型户用光伏储能投资补贴计划:该政策2013年发布,为功率30kW以下,与户用光伏配套的储能系统提供30%的安装补贴,通过“275计划”对购买光伏储能设备的单位和个人提供低息贷款。

分布式光伏储能补贴计划:2016年初,对2012年12月之后安装且低于30kWp的光伏系统进行储能安装或改造提供补贴。

日本

可再生能源储能相关支持政策:为了降低因可再生能源发电项目势头过猛,降低弃风弃光率,2015年,日本政府划拨744亿日元,对安装储能电池的太阳能和风能发电公司给与补贴。

“氢能社会”战略路线图:2014年6月发布,为日本氢燃料电池的发展和普及做出规划,是日本建立清洁能源体系的重要支撑,也是其培育下一个全球领先产业的基石。

澳大利亚

随着高电价的作用和大部分州的光伏FiT补贴模式进入尾声,同时为了推动光储市场的发展,出台了一系列居民和商业用户储能安装计划,主要包括:澳大利亚绿党“电池储能安装激励计划”,按澳大利亚州和阿德莱市储能安装激励计划等。

中国:

《关于促进我国储能技术与产业发展的指导意见》:2017年10月11日发布,作为中国储能产业第一个指导性政策,支出我国现阶段储能技术与产业发展中存在的政策支持不足、研发师范不足、技术标准不足、统筹规划不足等问题,提出未来十年中国储能技术和产业发展目标和重点任务。

《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作的通知》:2016年6月发布,从明确储能身份、纳入示范性项目管理、确定应用价值三个方面支持电储能在“三北”地区电力辅助服务的发展,鼓励发电侧和用户侧储能参与调峰调频辅助服务,鼓励发电、售电、电储能企业和用户等投资建设电储能设施。

美国是首先实行储能激励的国家,从最初强制大功率用户通过电力市场采购一定比例的储能容量,到现在针对不同侧的储能激励,使其储能建设不断跟上电网的发展。最早发展风力发电和光伏发电的国家现均出台了相应的储能激励政策,美国、德国、澳大利亚分布式清洁能源渗透率高,对用户侧储能的激励措施较为完善。

用户侧储能主要形式为电化学储能,发展用户侧储能,能提高分布式清洁能源发电的消纳率,减少电网对大规模集中储能的依赖,在未来,用户侧分布式储能必然会成为电力市场的重要组成部分。

三、影响电化学储能普及的因素

(1)清洁能源发电渗透率增大是电化学储能成为刚需的根本原因

近些年的对清洁能源电价补贴和相应政策宣传,使国内分布式清洁能源发电装机容量大幅度增长。

图2 2014-2017年度全国发电装机总容量比例

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(数据来源:国家统计局,作者整理)

2017年末全国发电装机容量177703万千瓦,比上年末增长7.6%。其中并网风电装机容量16367万千瓦,增长10.5%,占比9.2%;并网太阳能发电装机容量13025万千瓦,增长68.7%,占比7.3%。

图3 2017年全国总发电量结构

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(数据来源:国家统计局,作者整理)

2017年,全国共计发电64951亿千瓦时,其中风力发电量2950亿千瓦时,太阳能发电量967亿千瓦时,共占比为6.03%。

各国发展清洁能源发电的模式有相似之处:在风力发电和光伏发电容量占据一定比例,均出现了较高的弃风率和弃光率,为了充分利用清洁能源发电,随之而来的便是激励电网多侧储能的发展。因此可以借鉴其他国家电力发展的进程,来对我国的储能发展进行预判。

以德国的光储市场为例。德国于2004年开始对光伏进行补贴,以促进光伏装机容量的增长,起初上网电价补贴为0.57欧元/千瓦时,至2014年,光伏发电出力比重增大,影响到电网的稳定性,为降低装机容量的增长速率,政府降低对光伏发电的补贴,上网电价补贴降至0.12欧元/千瓦时,同年开始便实施了小型户用光伏储能投资补贴计划,到2017年,德国光伏发电解决了间歇性出力的影响,已基本实现平价上网。

我国光伏发电发展模式类似于德国,近年来也是通过补贴,鼓励用户侧增设一定容量的光伏发电。如广东一些地区按向电网输入的电能量,对自建光伏发电的用户进行补贴。补贴主要包括供电企业收购价和国家补贴两部分。在2018年1月前,供电企业收购价为0.4022元/千瓦时,国家补贴部分为0.376元/千万时,在2018年5月后,国家补贴部分降低为0.279元/千瓦时,光伏补贴整体呈下降趋势,有部分地区还为了防止潮流倒送,限制了用户侧光伏的并网时间。目前我国还未出台类似德澳两国的光储激励政策,但是仍可预见到,未来用户侧储能具有很大的市场。

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