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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(liang)看，截至2018年上半年，全球累(lei)計運行(xing)的儲能(neng)項(xiang)目(mu)裝(zhuang)機規(gui)模19574萬千瓦(wa)，共1747個在運項(xiang)目(mu)。

（2）從地區看(kan)，全球儲(chu)能項目裝機(ji)主要分布在亞洲(zhou)的中國(guo)(guo)、日本、印度、韓國(guo)(guo)，歐洲(zhou)的西班(ban)牙(ya)、德國(guo)(guo)、意大利、法(fa)國(guo)(guo)、奧地利和(he)北美(mei)的美(mei)國(guo)(guo)，這10個國(guo)(guo)家儲(chu)能項目累計(ji)裝機(ji)容量占全球近五分之四(si)。

（3）從類型看(kan)，截(jie)至2018年上半年，抽水(shui)蓄能累計裝(zhuang)機18420萬(wan)千瓦，占比達(da)94%；電化學儲(chu)能483萬(wan)千瓦，占比2.5%；儲(chu)熱403萬(wan)千瓦，占比2.2%；其他機械儲(chu)能265萬(wan)千瓦，占比1.4%；儲(chu)氫2萬(wan)千瓦。

（4）從增(zeng)(zeng)長(chang)看，1997-2017年，全世界儲(chu)能系統(tong)裝機增(zeng)(zeng)長(chang)了70%，2017年全年新增(zeng)(zeng)儲(chu)能容量140萬千瓦。

（5）從(cong)發(fa)展(zhan)看，抽水(shui)蓄能(neng)占絕對優(you)勢，技術最(zui)(zui)為成(cheng)熟，但(dan)成(cheng)本下降空間(jian)有限(xian)；電化學(xue)儲(chu)能(neng)保持(chi)快速增長，年(nian)增長率達30%，電化學(xue)儲(chu)能(neng)是應(ying)用(yong)范圍最(zui)(zui)為廣泛、發(fa)展(zhan)潛力(li)最(zui)(zui)大的儲(chu)能(neng)技術，目前全(quan)球儲(chu)能(neng)技術的開發(fa)主(zhu)要集中在電化學(xue)儲(chu)能(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，全球新(xin)增投運電化學(xue)儲(chu)能項目裝機(ji)規模69.71萬千瓦，同(tong)比(bi)增長133%，相(xiang)比(bi)2017年底(di)增長24%。

（2）從地(di)區(qu)看，2018年上(shang)半年，全球新增電化(hua)學(xue)儲能裝機(ji)主(zhu)要分布(bu)在(zai)英國(guo)(guo)、中國(guo)(guo)、德國(guo)(guo)、韓國(guo)(guo)、澳大利亞等國(guo)(guo)家。

（3）從應用(yong)看，2018年(nian)上(shang)半年(nian)，輔(fu)助服務領域的新增(zeng)投運(yun)項(xiang)目裝(zhuang)機規模(mo)最大，為35.42萬千瓦，占比為51%，同(tong)比增(zeng)長344%。

（4）從技(ji)術看，2018年上半年，鋰(li)離子電池新增裝機規模(mo)最大(da)，為69.02萬千瓦，占比(bi)為99%，同(tong)比(bi)增長142%。

3.我國儲能產業發展情況

進(jin)入(ru)2018年(nian)，我(wo)國(guo)在發電(dian)(dian)側、電(dian)(dian)網側和(he)用(yong)戶側的儲能(neng)(neng)項(xiang)目(mu)呈容量大和(he)快速增(zeng)長(chang)的勢(shi)頭(tou)。截(jie)至2018年(nian)6月，我(wo)國(guo)已投(tou)運儲能(neng)(neng)項(xiang)目(mu)累計裝(zhuang)機規(gui)模(mo)2970萬千瓦，占全球(qiu)17%，電(dian)(dian)化學儲能(neng)(neng)累計裝(zhuang)機規(gui)模(mo)49萬千瓦，占全球(qiu)16%。2018年(nian)上(shang)半年(nian)，我(wo)國(guo)新(xin)增(zeng)電(dian)(dian)化學儲能(neng)(neng)裝(zhuang)機規(gui)模(mo)10萬千瓦，同(tong)比(bi)增(zeng)長(chang)127%，相比(bi)2017年(nian)底(di)增(zeng)長(chang)26%，目(mu)前全國(guo)新(xin)增(zeng)規(gui)劃(hua)和(he)在建電(dian)(dian)化學儲能(neng)(neng)項(xiang)目(mu)規(gui)模(mo)為225.1萬千瓦。

4.我國儲能市場發展情況

總體而言，我國的儲(chu)能(neng)市場(chang)主(zhu)要分(fen)(fen)為(wei)兩類，一類是配用電(dian)(dian)側分(fen)(fen)布式發(fa)電(dian)(dian)及(ji)微電(dian)(dian)網(wang)(wang)中(zhong)儲(chu)能(neng)的應(ying)用，占(zhan)(zhan)比大約(yue)為(wei)56%，另(ling)一類是集中(zhong)式風光電(dian)(dian)站（可再生能(neng)源(yuan)并網(wang)(wang)）儲(chu)能(neng)應(ying)用，占(zhan)(zhan)比約(yue)為(wei)35%。目前兩者累計裝機規(gui)模已超過國內儲(chu)能(neng)市場(chang)的90%，電(dian)(dian)力輸配和(he)調頻輔助(zhu)服(fu)務(wu)占(zhan)(zhan)到(dao)9%左右的市場(chang)份(fen)額。

（二）相關政策

（1）國外儲能政策情況

在儲能(neng)(neng)(neng)(neng)尚未(wei)推廣或剛(gang)剛(gang)起(qi)步的國(guo)家(jia)(jia)或地(di)區(qu)，發展(zhan)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)逐(zhu)漸(jian)被(bei)納(na)入(ru)國(guo)家(jia)(jia)戰略規劃，政府開始制(zhi)定(ding)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)的發展(zhan)路線圖；在儲能(neng)(neng)(neng)(neng)已具備一定(ding)規模或產業相(xiang)對發達的國(guo)家(jia)(jia)或地(di)區(qu)，政府多(duo)采用(yong)稅收優惠(hui)或補貼(tie)的方(fang)式，以促進儲能(neng)(neng)(neng)(neng)成(cheng)本下降和規模應用(yong)；在儲能(neng)(neng)(neng)(neng)逐(zhu)步深入(ru)參(can)與輔助服(fu)務市(shi)場的國(guo)家(jia)(jia)或地(di)區(qu)，政府通過開放區(qu)域電(dian)力市(shi)場，為儲能(neng)(neng)(neng)(neng)應用(yong)實現(xian)多(duo)重價值、提供高品質(zhi)服(fu)務創造平臺。

（2）國內儲能政策情況

2015年(nian)以來，國(guo)內對儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)產業(ye)的(de)扶持政策密集出臺。2016年(nian)6月，國(guo)家(jia)能(neng)(neng)(neng)源局發布《關于促進電(dian)(dian)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)參(can)與“三北”地區電(dian)(dian)力(li)(li)輔助服務(wu)補償(chang)（市(shi)場(chang)）機制試點工作(zuo)的(de)通知》，明(ming)確(que)了電(dian)(dian)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)設(she)施的(de)獨立市(shi)場(chang)主體地位，鼓勵(li)發電(dian)(dian)企(qi)業(ye)、售電(dian)(dian)企(qi)業(ye)、電(dian)(dian)力(li)(li)用(yong)戶、電(dian)(dian)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)企(qi)業(ye)等投資建(jian)設(she)電(dian)(dian)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)設(she)施，并要求電(dian)(dian)網企(qi)業(ye)要主動為電(dian)(dian)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)設(she)施接入電(dian)(dian)網提供服務(wu)。

2016年12月，國家發(fa)改委印發(fa)《可再(zai)生能(neng)源發(fa)展“十三(san)五(wu)”規(gui)(gui)劃》，提(ti)出要推動(dong)儲能(neng)技術在(zai)可再(zai)生能(neng)源領域的示范應(ying)用，實現儲能(neng)產(chan)業在(zai)市(shi)場規(gui)(gui)模、應(ying)用領域和核心技術等(deng)方(fang)面(mian)的突破。

2017年10月，國家五部委聯(lian)合發(fa)布《關于促進儲能(neng)(neng)技(ji)術(shu)與產(chan)業發(fa)展(zhan)的指導(dao)意見》，其中明確(que)儲能(neng)(neng)發(fa)展(zhan)涵蓋5大主要任務(wu)：儲能(neng)(neng)技(ji)術(shu)裝備(bei)研(yan)發(fa)示(shi)范工程、可再生能(neng)(neng)源(yuan)利用(yong)水平提升(sheng)工程、電力(li)系統靈活性穩定性提升(sheng)工程、用(yong)能(neng)(neng)智能(neng)(neng)化(hua)水平提升(sheng)工程和儲能(neng)(neng)多元化(hua)應用(yong)支撐能(neng)(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)發(fa)展(zhan)工程。

二、西北區域各省（區）儲能需求分析

西(xi)北區域化石能源(yuan)和(he)風光(guang)等自然資源(yuan)豐(feng)富，發電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)目前已達到最(zui)高(gao)負荷的三倍(bei)。截止2018年底，西(xi)北電(dian)(dian)(dian)網總(zong)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)27179萬(wan)(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)(wa)(wa)，其中，火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)14747萬(wan)(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)(wa)(wa)，水電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)3163萬(wan)(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)(wa)(wa)，風電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)5016萬(wan)(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)(wa)(wa)，光(guang)伏裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)4069萬(wan)(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)(wa)(wa)，可再生能源(yuan)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)占比接(jie)近總(zong)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)的一半，占比45%。

由(you)于可再生(sheng)能源發電(dian)裝機容量大，本(ben)地消納困難，加之(zhi)電(dian)網的(de)輸電(dian)容量、調(diao)峰(feng)能力和(he)負荷需求不足(zu)，導(dao)致棄(qi)風棄(qi)光嚴重(zhong)。投資儲(chu)能系統可增加電(dian)網調(diao)峰(feng)能力、緩(huan)解(jie)輸電(dian)通道阻(zu)塞，有(you)望(wang)成為解(jie)決(jue)西北區域新能源消納問(wen)題的(de)重(zhong)要途徑(jing)。

（一）提高外送電力的調節能力

由于西北地區風(feng)光資源豐富，未(wei)來(lai)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源發電裝機容量還將進一步增長，對區域外消納可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源的(de)依賴性將越(yue)來(lai)越(yue)大，可(ke)(ke)以集中配建(jian)大規模儲能系統(tong)，主要包括抽水蓄(xu)能、壓縮(suo)空氣儲能和化(hua)學電池儲能，提升可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源出力的(de)可(ke)(ke)控性和在電力市場中的(de)競爭力。

（二）提升火電機組的調峰能力

西北(bei)電網中(zhong)的供熱機(ji)組裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)大，在供暖(nuan)期的調峰能(neng)(neng)力(li)受限(xian)，對電網調峰能(neng)(neng)力(li)和可再生能(neng)(neng)源發電消(xiao)納的影響顯(xian)著(zhu)。在電廠側安裝(zhuang)熱水儲熱系統(tong)或(huo)電鍋爐系統(tong)，可實現(xian)大容(rong)量(liang)儲熱，從而(er)提升(sheng)供熱期間(jian)機(ji)組的調峰能(neng)(neng)力(li)。

（三）降低斷面受阻

西北(bei)電(dian)網的(de)覆(fu)蓋的(de)地理范(fan)圍廣，西電(dian)東送和(he)北(bei)電(dian)南送的(de)距(ju)離(li)遠，在可再生能源集中接(jie)入的(de)區域，可以(yi)配置大(da)規模儲能系(xi)統（主要包括(kuo)化學電(dian)池(chi)、儲熱發(fa)電(dian)和(he)壓縮空氣儲能），從而減小因為斷(duan)面受阻而引起的(de)棄風棄光電(dian)量(liang)。

（四）提升電網的安全性和穩定性

隨著西(xi)北可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)發電的(de)(de)進一(yi)步發展，在線的(de)(de)傳(chuan)統機(ji)組(zu)容量(liang)減(jian)小導致系統的(de)(de)慣(guan)性降低，可能(neng)(neng)危及電網的(de)(de)安全性和(he)穩定(ding)性，可配置快速響應(ying)的(de)(de)儲(chu)能(neng)(neng)系統來平(ping)抑(yi)頻率的(de)(de)波動，提升西(xi)北電網的(de)(de)安全穩定(ding)性。

（五）降低電網的峰谷差

在峰(feng)(feng)谷(gu)差相對較大(da)的地區，對實施(shi)峰(feng)(feng)谷(gu)電價(jia)且(qie)電力用戶(hu)負荷峰(feng)(feng)谷(gu)差顯(xian)著的電力用戶(hu)，鼓勵由用戶(hu)或(huo)第(di)三方投資儲能系統，進(jin)行(xing)價(jia)格套利或(huo)參與市場競爭，從而降低電網的峰(feng)(feng)谷(gu)差。

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。對(dui)儲能系統在(zai)西(xi)北(bei)電網(wang)中的應用(yong)，建議主(zhu)要考(kao)慮(lv)以下領域：增加調峰能力、降(jiang)低通道(dao)受阻(zu)、提升電網(wang)安全和用(yong)戶能量(liang)管理。

2.應用范圍。兼顧源(yuan)(yuan)(yuan)、網(wang)(wang)、荷(he)側(ce)(ce)發(fa)展。源(yuan)(yuan)(yuan)端儲能(neng)包括大規模獨立(li)儲能(neng)電(dian)站(zhan)、在火電(dian)廠內配置(zhi)(zhi)儲能(neng)、在新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)場站(zhan)側(ce)(ce)配置(zhi)(zhi)儲能(neng)；網(wang)(wang)側(ce)(ce)配置(zhi)(zhi)儲能(neng)主(zhu)(zhu)要包括電(dian)網(wang)(wang)的電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)送出端、輸(shu)送容量受限(xian)斷面和配電(dian)網(wang)(wang)中配置(zhi)(zhi)分布(bu)式儲能(neng)；用戶側(ce)(ce)儲能(neng)主(zhu)(zhu)要針(zhen)對工(gong)商業用戶。

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(gui)模制氫(qing)、化(hua)(hua)學電(dian)(dian)池儲能，也包括功(gong)率(lv)型飛輪儲能和電(dian)(dian)磁儲能。化(hua)(hua)學電(dian)(dian)池儲能的(de)類(lei)型有多種，現(xian)階段主要考慮的(de)應(ying)用類(lei)型包括鋰電(dian)(dian)池、鉛酸（碳）電(dian)(dian)池、液(ye)流(liu)電(dian)(dian)池。

4.應(ying)用階段(duan)。將不同類(lei)型儲能的推廣(guang)應(ying)用分(fen)為四(si)個階段(duan)，即“當前”、“2019-2020年(nian)”、“2021-2025年(nian)”、“2026-2030年(nian)”。其(qi)中，抽(chou)水蓄能和化學電(dian)池儲能在現階段(duan)已開(kai)始推廣(guang)應(ying)用；下一步可(ke)開(kai)展大(da)規模儲熱和太陽(yang)能熱發電(dian)技(ji)術的應(ying)用推廣(guang)；在“十四(si)五”期間，新型壓縮空氣(qi)和飛輪儲能的應(ying)用有望突破(po)；而在2025年(nian)以后，大(da)規模制氫和電(dian)磁儲能有望獲得大(da)規模應(ying)用。

（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）在新能源發(fa)電場站、輸電通(tong)道受(shou)限的區(qu)域建設(she)大(da)規模共(gong)享型(xing)儲能系統，可(ke)有效解決新能源消納(na)問題。

（2）共享型儲能原則上由(you)第三方(fang)投(tou)資或多(duo)個發(fa)電企業共同投(tou)資。

（3）本著誰(shui)投(tou)資(zi)誰(shui)受益(yi)的(de)(de)原則，對于減少棄風棄光帶來的(de)(de)收(shou)益(yi)，由(you)新能(neng)源(yuan)發電場(chang)站與儲能(neng)投(tou)資(zi)商分享(xiang)，儲能(neng)系(xi)統參與電力市場(chang)獲得的(de)(de)收(shou)益(yi)由(you)其(qi)獨享(xiang)。

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)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)企業投(tou)資(zi)儲(chu)能(neng)，在(zai)(zai)條件(jian)允許(xu)的情況下，嘗試探索實(shi)施電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)企業投(tou)資(zi)儲(chu)能(neng)的配額制，投(tou)資(zi)成本納入其輸(shu)配電(dian)(dian)(dian)業務的成本核算。在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)中安(an)裝儲(chu)能(neng)系(xi)(xi)統(tong)可實(shi)現降(jiang)低(di)輸(shu)配電(dian)(dian)(dian)設備(bei)投(tou)資(zi)、提高電(dian)(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)靈活(huo)性、為電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)提供(gong)輔助服務等(deng)多重價值，有利于提高電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)的輸(shu)配電(dian)(dian)(dian)能(neng)力和(he)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)安(an)全穩定(ding)性。

3.鼓勵用戶側儲能投資與運行，保障各方合理權益。

（1）鼓勵用戶側儲能加大投資(zi)，靈活部(bu)署，通過自主的(de)運行調控(kong)實現削峰填谷。

（2）建立用(yong)戶側儲(chu)能的效(xiao)益與權(quan)益分配機制，切實保護用(yong)戶側儲(chu)能投資(zi)的合法權(quan)益。

（3）鼓勵用戶側(ce)儲能參(can)與需(xu)求(qiu)側(ce)響應計劃，制定合理的準(zhun)入條件(jian)、補償標準(zhun)和(he)參(can)與方案，提升需(xu)求(qiu)側(ce)管理水(shui)平。

（4）針對用(yong)戶側儲能參與者數量多、地點分散(san)的特點，在設(she)備準入(ru)和安全管理等(deng)方(fang)面(mian)需要加強規范。

4.完善機制辦法，推動獨立儲能參與輔助服務市場。

鼓勵獨立儲能(neng)參(can)與調(diao)峰、調(diao)頻輔助(zhu)服務(wu)市(shi)場(chang)，并合理考慮儲能(neng)的市(shi)場(chang)準入條件、運行控制(zhi)方式和補償方式，允許多個分布(bu)式儲能(neng)系統聚合參(can)與輔助(zhu)服務(wu)市(shi)場(chang)。

（1）各省（區）在制(zhi)定(ding)調峰、調頻(pin)輔助服(fu)(fu)務(wu)(wu)市場規則(ze)時，應(ying)綜合考慮(lv)獨立儲(chu)能(neng)系統參(can)與調峰、調頻(pin)輔助服(fu)(fu)務(wu)(wu)，合理確定(ding)獨立儲(chu)能(neng)系統的準入(ru)條件。（功(gong)率(lv)、容(rong)量、接入(ru)電壓等級等）。

（2）獨(du)立儲能(neng)參與調峰、調頻市(shi)場時(shi)，其運營(ying)方負責市(shi)場報價、制定儲能(neng)充(chong)放電(dian)策略。

（3）電力調度(du)部門應將儲(chu)能納(na)入(ru)其運(yun)行(xing)調度(du)控制，根據(ju)儲(chu)能系(xi)統的中標(biao)額度(du)發(fa)送調度(du)指令。

（4）獨立儲能參(can)與(yu)調峰、調頻輔(fu)助服務(wu)應根據市場規則，接受輔(fu)助服務(wu)市場的考核和獎懲。

5.完善價格激勵措施，鼓勵儲能應用和發展。

（1）在儲能系(xi)統(tong)接入(ru)電(dian)(dian)網技術標準(zhun)和政策規定不斷完善的(de)條件下，各省（區）應對接入(ru)不同電(dian)(dian)壓(ya)等級和不同地(di)點的(de)儲能系(xi)統(tong)充放電(dian)(dian)價進行統(tong)籌考(kao)慮。

（2）對儲(chu)能系統的充放電電價政策，考慮儲(chu)能所處的電壓等級(ji)和時(shi)段，為鼓勵(li)接入配電網側的儲(chu)能系統運行，可(ke)以采用分時(shi)（動態）充放電價格。

（3）在未來改革到位(wei)，電(dian)價信號明確的(de)條(tiao)件下，儲能(neng)的(de)充放電(dian)價格(ge)應(ying)由電(dian)力(li)市場決定。