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“我們堅(jiān)定的認(rèn)為，新型儲(chǔ)能包括熔鹽儲(chǔ)能前景廣闊、大有可為！”

在6月13日于浙江杭州召開的2023中國國際光熱大會(huì)暨CSPPLAZA第十屆年會(huì)上，中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司青海分公司副總經(jīng)理祁萬年為大家?guī)怼丢?dú)立共享熔鹽儲(chǔ)能電站的商業(yè)化探索》的主題演講，在演講的最后，祁萬年說出了這句振奮人心的話。

▲中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司青海分公司副總經(jīng)理祁萬年

熔鹽儲(chǔ)能發(fā)展背景與現(xiàn)狀

據(jù)祁萬年介紹，三北地區(qū)新能源經(jīng)過近20年發(fā)展，目前新能源裝機(jī)容量占本地總裝機(jī)均達(dá)30%以上，其中青海地區(qū)達(dá)到62%以上。隨著新能源的高速增長，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)也不斷加大、同時(shí)不斷增加的還有電力供應(yīng)保障難度——相應(yīng)也對電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的要求也不斷提高。

在此新形勢下，儲(chǔ)能不斷加深行業(yè)地位，發(fā)展為熔鹽儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、抽水儲(chǔ)能等多形式儲(chǔ)能。

▲2022年全球電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)分布（MW%）

▲全球新型儲(chǔ)能市場累計(jì)裝機(jī)規(guī)模（2000-2022）

截至2022年底，全球新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)45.7GW，年增長率80%，儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展處于快速增長階段。國家發(fā)展改革委、國家能源局《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確了到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬千瓦以上；到2030年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場化發(fā)展的主要目標(biāo)。

在這種模式下，多種儲(chǔ)能都得到了快速發(fā)展，其中抽水蓄能現(xiàn)在還是在全國占最大份額，熔鹽儲(chǔ)能預(yù)計(jì)以后也會(huì)得到長遠(yuǎn)發(fā)展。它的特點(diǎn)就是儲(chǔ)能時(shí)長比較長，能到8小時(shí)以上，現(xiàn)在做的規(guī)模是百兆瓦級(jí)的。其轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到40-50之間。

▲各類儲(chǔ)能特點(diǎn)

據(jù)祁萬年介紹，熔鹽儲(chǔ)能的優(yōu)勢包括以下幾點(diǎn)：

（1）建設(shè)周期短、儲(chǔ)能時(shí)間長、充/放功率大、場地要求低；

（2）提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動(dòng)、需求響應(yīng)支撐等服務(wù)；

（3）提升當(dāng)?shù)叵{能力；

（4）促進(jìn)能源生產(chǎn)消費(fèi)開放共享和靈活交易、實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同；

（5）熔鹽罐、熔鹽材料均為綠色無污染，且可進(jìn)行回收再利用，回收難度較電化學(xué)儲(chǔ)能低的多。

如上圖所示，截至2022年底，中國已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模59.8GW，在裝機(jī)容量上，抽水蓄能占主導(dǎo)地位，在項(xiàng)目數(shù)量上，電化學(xué)儲(chǔ)能占主導(dǎo)地位。目前，熔鹽儲(chǔ)能裝機(jī)占比僅為1.4%，發(fā)展空間廣闊。

▲我國光熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量（MW）

截至2022年，我國太陽能熱發(fā)電兆瓦級(jí)電站累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已達(dá)588MW，在建達(dá)3.4GW，在全球太陽能熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量中占8.3%，位居全球第三，預(yù)計(jì)到25年底光熱項(xiàng)目新增裝機(jī)有望達(dá)到9.4GW，發(fā)展前景廣闊。按照國家能源局規(guī)劃，每年增長3GW，中國綠發(fā)最早是在海西多能互補(bǔ)建設(shè)的5萬千瓦光熱，下一步其在甘肅、青海、新疆都有光熱項(xiàng)目要陸續(xù)開工建設(shè)。

獨(dú)立共享熔鹽儲(chǔ)能模式探索

▋獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能的工作模式＋成本分析

祁萬年表示，獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能的工作模式實(shí)際上就是電加熱，通過電加熱模式把電能轉(zhuǎn)換成熱能儲(chǔ)存在熔鹽罐里面，需要發(fā)電時(shí)熱熔鹽輸送到換熱系統(tǒng)中與水交換，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，完成熱能到電能轉(zhuǎn)換，后面這一塊跟光熱發(fā)電是一樣的，但是少了聚光集熱系統(tǒng)，或者也可以跟著聚光集熱系統(tǒng)配合加大熔鹽罐的熔鹽量，達(dá)到儲(chǔ)能的效果。

它的優(yōu)缺點(diǎn)是熔鹽儲(chǔ)能工作狀態(tài)穩(wěn)定，儲(chǔ)熱密度高，儲(chǔ)熱時(shí)間長，適合大規(guī)模高溫儲(chǔ)熱。整個(gè)充/放能流程中需要完成“電能—熱能—電能”的轉(zhuǎn)換。

祁萬年指出，傳統(tǒng)塔式光熱電站需要建設(shè)定日鏡光熱塔及附屬部件，一般占總投資60%以上。獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)舍棄聚光部分，成本可由1.5-2.1Wh/元降至0.61-0.84wh/元(儲(chǔ)能時(shí)長按8小時(shí)計(jì)算)。

▲獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能與塔式熔鹽系統(tǒng)對比圖

▋獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能重要參數(shù)＋模式探索

祁萬年表示，經(jīng)過測算，實(shí)際上電-熱的轉(zhuǎn)換效率可能到70%，這是比較成熟的。熔鹽的溫降損失也是比較低的，到0.2%。但熱-電轉(zhuǎn)換效率，汽輪發(fā)電這一塊比較好的狀態(tài)也是40%以上。綜合轉(zhuǎn)換效率根據(jù)光熱電站計(jì)算，能到38.72%-46.47%。

祁萬年介紹，獨(dú)立獨(dú)立共享熔鹽儲(chǔ)能的核心思想是借助青海地區(qū)已有共享儲(chǔ)能優(yōu)勢，在儲(chǔ)能資源閑置時(shí)，將資源的使用權(quán)暫時(shí)轉(zhuǎn)移給需求方。在此情況下，需求方可以利用購買的儲(chǔ)能資源使用權(quán)，為自身的生產(chǎn)與生活提供電力服務(wù)，包括儲(chǔ)存多余的發(fā)電量、應(yīng)急電力儲(chǔ)備、無功支持。

▋青海省共享儲(chǔ)能基礎(chǔ)＋配套政策

據(jù)祁萬年介紹，全國第一個(gè)共享儲(chǔ)能是在2019年4月份，由中國綠發(fā)青海新能源公司、國電龍?jiān)辞嗪７止?、國投新能源投資有限公司就共享儲(chǔ)能調(diào)峰電力市場輔助服務(wù)簽訂合約，三方約定將富余光伏與共享儲(chǔ)能開展試點(diǎn)交易。通過儲(chǔ)能電站這種共享儲(chǔ)能商業(yè)化運(yùn)營模式，有效緩解清潔能源高峰時(shí)段電力電量消納困難，實(shí)現(xiàn)了在服務(wù)模式和技術(shù)應(yīng)用兩方面的創(chuàng)新。

2019年8月，青海省電力公司發(fā)布了《青海省電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(試行)》對青海省源－網(wǎng)－荷側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施的市場準(zhǔn)入條件、交易模式、補(bǔ)償價(jià)格、運(yùn)行控制原則以及清結(jié)算方式等進(jìn)行了規(guī)定，為共享儲(chǔ)能參與電力輔助服務(wù)市場交易提供了政策支持。

因?yàn)檎咧С智嗪Ｊ泄蚕韮?chǔ)能才得以實(shí)施，目前運(yùn)行的海西共享儲(chǔ)能電站去年能到280多次滿充滿發(fā)，效果較好。

▋青海省共享儲(chǔ)能輔助服務(wù)模式

儲(chǔ)能調(diào)峰服務(wù)市場化交易模式分為雙邊協(xié)商交易和市場競價(jià)交易。雙邊協(xié)商交易指由儲(chǔ)能電站與風(fēng)電場、太陽能電站市場主體開展協(xié)商確定調(diào)峰交易時(shí)段、電價(jià)和交易電力、電量，并由調(diào)度機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)執(zhí)行的交易。市場競價(jià)交易指由儲(chǔ)能電站根據(jù)市場需求通過向輔助服務(wù)交易平臺(tái)提交交易意向，通過市場化競價(jià)出清機(jī)制，確認(rèn)執(zhí)行的交易。

市場競價(jià)出清后，若仍存在調(diào)峰需求，則進(jìn)行電網(wǎng)直接調(diào)用單邊市場出清，按調(diào)峰資源提供者由低到高報(bào)價(jià)依次出清。儲(chǔ)能調(diào)峰交易市場采用優(yōu)先雙邊協(xié)商，再市場競價(jià)，余量單邊市場出清的模式。

▋獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能在青海省獨(dú)特優(yōu)勢

祁萬年表示，熔鹽儲(chǔ)能在青海省是有獨(dú)特優(yōu)勢的，它的儲(chǔ)能規(guī)模大（百兆級(jí)）、儲(chǔ)能時(shí)長長（8-12小時(shí)）、系統(tǒng)效率高，通過并聯(lián)配置多對熔鹽儲(chǔ)罐，可輕易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的儲(chǔ)能，對光伏風(fēng)電的消納作用明顯。

其綜合性能投資價(jià)位與抽水蓄能是相當(dāng)?shù)?，建設(shè)時(shí)間比較快，當(dāng)年就可以建成。并且在青海省現(xiàn)在要求對新能源要強(qiáng)配儲(chǔ)能，強(qiáng)配比例要求還是比較高的，“我們測算熔鹽儲(chǔ)能比電化學(xué)儲(chǔ)能投資是有很大程度降低的，所以在青海省建熔鹽獨(dú)立儲(chǔ)能的電站還是非常有優(yōu)勢的?！?/p>

▋獨(dú)立儲(chǔ)能在其他省間收入分析

在獨(dú)立儲(chǔ)能在其他省間收入分析這部分，祁萬年分別介紹了四種不同的收益模式：

（1）電力現(xiàn)貨交易收入：現(xiàn)行模式是利用電網(wǎng)制定的峰谷差價(jià)進(jìn)行套利。電網(wǎng)市場化運(yùn)作要求發(fā)電企業(yè)每15分鐘報(bào)一次價(jià)，在用電高峰期，電網(wǎng)為充分調(diào)動(dòng)電力企業(yè)發(fā)電積極性，報(bào)價(jià)升高。因此獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能電站在其他省份可通過在低電價(jià)的谷時(shí)進(jìn)行充能，在高電價(jià)的峰時(shí)進(jìn)行放電，從而賺取電價(jià)差。

▲現(xiàn)貨均價(jià)年度分時(shí)曲線

（2）調(diào)頻調(diào)峰服務(wù)收益：調(diào)頻調(diào)峰收益會(huì)根據(jù)調(diào)整深度、幅度、時(shí)間、涉及電量進(jìn)行測算和補(bǔ)償，是各電力市場參與主體獲得額外收益的主要手段之一。這種模式適用于未開展電力現(xiàn)貨市場的區(qū)域，調(diào)峰的補(bǔ)償定價(jià)落于0.15-0.8元/kWh，而響應(yīng)AGC調(diào)頻的收益則會(huì)按照調(diào)頻里程給予0-15元/MW的補(bǔ)償費(fèi)用，各省市標(biāo)準(zhǔn)不同。

（3）容量租賃模式：容量租賃是指為風(fēng)電、光伏等新能源電站提供一定容量的租賃服務(wù)，獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能電站獲得租金，新能源發(fā)電端可通過租賃獲得配置儲(chǔ)能容量，避免自建儲(chǔ)能增加資產(chǎn)投入，并滿足政策對于10-20%的配儲(chǔ)比例要求。目前除河南省外，其他省的容量租賃費(fèi)用尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

（4）容量補(bǔ)償：容量補(bǔ)償是指在政府相關(guān)主管部門指導(dǎo)下，通過對單位容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和各發(fā)電機(jī)組可補(bǔ)償容量的核算，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電容量成本的合理補(bǔ)償。目前山東已率先展開嘗試，在山東容量市場運(yùn)行前，參與電力現(xiàn)貨市場的發(fā)電機(jī)組容量補(bǔ)償費(fèi)用從用戶側(cè)收取，電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)暫定為每千瓦時(shí)0.0991元（含稅）。一座100MW/200MWh的獨(dú)立儲(chǔ)能電站，一年容量補(bǔ)償收入為600-800萬。

獨(dú)立熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展重難點(diǎn)

祁萬年指出，熔鹽儲(chǔ)能電站作為獨(dú)立的共享儲(chǔ)能電站還存在一些亟待解決的重難點(diǎn)問題：

（1）熔鹽儲(chǔ)能投資大：目前熔鹽儲(chǔ)能造價(jià)較高，前期投資成本較大，運(yùn)維費(fèi)用較高，希望高端制造技術(shù)快速推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

（2）熔鹽儲(chǔ)能電價(jià)難確定、且與現(xiàn)行電價(jià)有偏差：目前熔鹽儲(chǔ)能度電成本在0.8元/kWh左右，青海省儲(chǔ)能儲(chǔ)能調(diào)峰電價(jià)為0.5元/kWh，偏差較大，希望各位專家共同努力，爭取共識(shí)。

（3）轉(zhuǎn)換效率低：熔鹽儲(chǔ)能電站充/放電效率為40%左右，轉(zhuǎn)換效率能得到進(jìn)一步提高。

他表示，“目前我們測算的是熔鹽儲(chǔ)能度電成本在0.8元每千瓦時(shí)，青海省目前儲(chǔ)能調(diào)控電價(jià)是5毛錢，還是存在一定的偏差，轉(zhuǎn)化效率也是比較低，就是目前的轉(zhuǎn)化效率是40%左右，但是主要熱到電這一塊是比較低的?！?/p>

總結(jié)與展望

祁萬年認(rèn)為，在進(jìn)行獨(dú)立共享熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)探索過程中，隨著新型儲(chǔ)能政策逐漸完善、高速發(fā)展，獨(dú)立共享熔鹽儲(chǔ)能將有較大的發(fā)展空間。

從國家層面來說，一些相關(guān)政策不斷出臺(tái)，扶持力度也越來越大，尤其在2025年新型儲(chǔ)能商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大商業(yè)化應(yīng)用條件到2030年新型儲(chǔ)能全面市場化發(fā)展，有力文件將會(huì)支持我們多種新型儲(chǔ)能快速發(fā)展。

最后，他表示“我們堅(jiān)定的認(rèn)為，新型儲(chǔ)能包括熔鹽儲(chǔ)能前景廣闊、大有可為！”