双碳目标下储能参与电力系统辅助服务及发展前景分析报告

1、2022年9月9日双碳目标下储能参与电力辅助服务及发展前景CONTENTS目录Part 1储能市场环境演变Part 2储能参与辅助服务方式Part 3双碳目标下储能发展前景一、储能市场环境演变1、“双碳”目标战略时间内容2020年9月22日在第七十五届联合国大会上宣布中国力争 2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取 2060年前实现碳中和目标。2021年5月26日碳达峰碳中和工作领导小组第一次全体会议在北京召开2021年7月16日全国碳排放权交易市场正式开启2021年10月24日中共中央、国务院印发关于完整准确全面贯彻新发展理念做 好碳达峰碳中和工作的 意见2021年10月26日国务院印

2、发2030年前碳达峰行动方案为碳达峰、碳中和进行系统谋划、总体部署指 导性文件能源、工业、交通运输、城乡建 设等分领域分行业 碳达峰实施方 案和相关保障方案一、储能市场环境演变美国具有全球最大的 储能市场，英国、澳 大利亚、德国等国家 开始研究储能的发展 趋势和战略定位，探 索储能在电力市场中 的广泛应用。2、近几年国内外储能发展态势20172018中国电化学储能技术 迈进规模化发展的新 阶段，发电侧、电网侧储能项目逐步上线，而澳大利亚、加拿大、日本等国家主要将储能应用在用户侧领域。2019美国、澳大利亚、日 本等国家由于政策激 励计划，新增投运规 模大幅提升，而中国、 英国、德国等国家过 去

3、两年储能市场份额 过度激增，且电力系 统市场需求渐趋饱和， 导致储能市场处于低 迷状态。单击此处添加标题2021环顾全球，世界主要 国家都已经把发展储 能产业作为国家战略， 国际市场继续展开储 能制造业战略制高点 的竞争。储能产业又 一次站在风口之上。2020美国能源部( DOE ) 发布了“储能大挑战 路线图” ,欧盟委员 会发布了“ 2030电 池创新路线图”。均 系统提出了未来储能 发展的战略目标。中 国储能行业终于突破 了过去七年反复提及 的1500元/kWh系统 成本的关键拐点。2022年8月10日，教育部办公厅、国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司发布关于 实施储能技术国家急需高

4、层次人才培养专项的通知（教研厅函202210号）一、储能市场环境演变3、储能政策宏观变化形式储能行业迅速发展起步，储 能技术产业分为研发示范、 商业化过渡和规模化发展市场需求饱和，发展低迷， 输配定价成本办法规定，不 利于储能系统成本疏导储能政策趋于利好，激发 储能产业内生动力两步走战略：新型储能从商 业化初期向规模化发展转变、 全面市场化发展推动新型储能与新能源、常规电源协同优化运行，充分挖掘常规 电源储能潜力，提高系统调节能力和容量支撑能力。探索储能融合发 展新场景，拓展新型储能应用领域和应用模式。一、储能市场环境演变4、储能政策宏观变化形式(近两年详细解读)2021.07.23关于加快推

5、动新型储能发展 的指导意见首次提出装机规模目标：预计到2025年，新型储能装机规模达30GW以上，5年内近10倍的增长空间。2021.07.29关于进一步完善分时电价机制 的通知完善峰谷电价机制，上年或当年预计最大系统峰谷差率超过40%的 地方，峰谷电价价差原则上不低于4:1；其他地方原则上不低于3:1。 提到建立尖峰电价机制。2021.08.10关于鼓励可再生能源发电企业自 建或购买调峰能力增加并网规模的 通知鼓励自建，允许购买；包括：抽蓄、电储能、气电、光热、灵活性 改造的煤电保障性外项目配15%、4h（20%优先并网）可自主运营（独立主体参与电力市场）或由电网调度管理（按价格 政策获取收

6、益）2021.12.21电力并网运行管理规定电力辅助服务管理办法新型储能电站作为并网主体，和其他发电主体一样（包括抽蓄）参 与电力辅助服务。2022.03.21“十四五”新型储能 发展实施方案2025年新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段.电储能成本降低30%以上；氢储能、热（冷）储能等长时储能技术取得突破等。2022.05.25加强电化学储能电站安全管理的 通知从高度重视电化学储能电站安全管理、设备选型、施工验收、并网 验收、运行维护安全管理、应急消防处置等7方面提出了具体要求。2022.06.07关于进一步推动新型储能参与电 力市场和调度运用的通知新型储能可作为独立储能参与电力市场，独立

7、储能电站向电网送电， 其相应充电电量不承担输配电价和政府型基金及附加。一、储能市场环境演变5、典型地区储能参与调频补偿标准地区准入准则调频补偿福建10MW 综合调频指标0.53容量补偿240/MW 里程补偿12元/MW山东-6元/MW山西-12- 20元/MW云南综合调频指标0.3容量补偿:5元/MWh 里程补偿:3 - 8元/MW广东-第一年申报：5.5 - 15元/MW 未中标：3.65/MWh江苏10MW/20MWh基本补偿：2元/MW 容量补偿：50元/MW里程补偿：0.1元-1.2元/MW各区域监管局出台两个 辅助服务实施细则，鼓励并 允许储能作为独立主体参与 电力辅助服务市场。20

8、20年，江苏省调频规 则 规 定 装 机 规 模 在 10MW/20MWh以上的储 能电站或单站5MW且可汇 集成10MW/20MWh的集 中电站，均可注册电力调频 服务市场成员。一、储能市场环境演变6、典型地区储能参与调峰补偿标准地区准入准则调频补偿青海10MW/20MWh0.5元/kWh新疆5MW/10MWh0.55元/kWh安徽-与燃煤火电机组竞价报价区间：300- 800/MWh湖南10MW深度调峰：0.2元/kWh 紧急短时：0.45 - 0.6元/kWh山东5MW/10MWh有偿调峰：0.15元/kWh 停机调峰：0.40元/kWh江苏20MW/40MW中长期调峰：谷段：250元/

9、MWh 平段：600元/MWh峰段：900元/MWh短期调峰：需求4h：1元/kWh 需求4h：2元/kWh江苏省以日或月为交易周期 向电网提供中长期或短期可 调负荷辅助交易，在中长期 辅助交易周期中，依靠实际 调节量判断用户的补偿费用 和考核费用，报价区间划分 为谷段、平段、峰段。每兆 瓦时报价上限分别对应250 元、600元、900元。一、储能市场环境演变7、国家能源局华东监管局发布“两个细则”（模拟运行稿）2022年8月29日，国家能源局华东监管局印发华东区域电力辅助服务管理实施细则（模拟运行稿）和华东区域电力并网运行管理实施细则（模拟运行稿）。并网主体包括发电侧并网主体、可调节负荷和新

10、型储能等。电源侧、负荷侧电储能经 所在电源侧、负荷侧法人同意并具备相关条件，可以从电源侧、负荷侧独立出来，按 照公用电储能方式参与辅助服务补偿（同时参与并网运行考核）。以调频为主的新型储能，每月根据发电侧并网主体、新型储能AGC投运情况和可调节 容量给予补偿，补偿费用为360元/兆瓦月；调用补偿费用为3元/兆瓦，其补偿标准大 幅低于山西、广东调频市场。以调峰为主的新型储能，补偿标准为160元/兆瓦时，低于南方区域的标准，也远低于 新型储能的度电成本。二、储能参与辅助服务方式1、主流储能应用于辅助服务概况抽水储能最为成熟电化学储能增长最大， 其中锂电池占比最高光热等熔盐储能应用价值 氢能具有广阔

11、发展空间在选择储能技术路线时，除了考虑投资成本、运行维护费用等经济因素以及安全和环境 因素外，衡量的技术指标包括能量密度、功率密度、响应时间、充放电效率和使用寿命。综 合考虑各种技术的优劣势，扬长避短，合理配置。二、储能参与辅助服务方式2、各类储能技术及适用规模能量型 储能功率型 储能短时储能 长时储能（跨天跨周）不同应用场景 各类储能各具 优势抽水蓄能是世界上体量最大、最成熟的大规模电储能利用方式在电力系统中承担调峰、调频、调相、储能、系统备用、黑启动等作用二、储能参与辅助服务方式3、国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项2022年指南中长时间尺度储能技术低成本长寿命锰基储能锂离子电

12、池（共性关键技术类）有机储能电池（基础研究类，含青年科学家项目）水系金属离子储能电池 （基础研究类，含青年科学家项目）百兆瓦时级钠离子电池储能技术 （共性关键技术类）短时高频储能技术高功率锂离子电池储能技术（共性关键技术类）高功率双离子储能电池（ 基础研究类）超长时间尺度储能技术新一代液流电池储能技术（共性关键技术类，含青年科学家项目）宽液体温域高温熔盐储热技术（共性关键技术类）二、储能参与辅助服务方式提高新能源消纳提升功率预测精度提供辅助服务调频调峰事故备用提升用电可靠性电力自发自用，减少电费支出削峰填谷动态扩容虚拟电厂应急保障4、储能典型应用场景电源侧电源侧储能+风光/传统能源电网侧电网侧

13、独立储能用户侧用户侧独立储能 用户侧储能+风光储能是一种灵活性调节资源，核心价值是能够提供服务二、储能参与辅助服务方式5、储能在发电侧参与辅助服务主要模式源网荷储电力辅助服务市场有功控制和无功补偿平滑风光发电曲线减少弃风/光储能在发电侧调峰调频的主要政策支持模式：火储联合：山西、内蒙、广东等地区，“两个细则”风光储联合：“三北地区” 尤其在西藏、新疆、甘肃、青海、宁夏主要收益是“弃电”政策新趋势是从“弃光弃电利用”到“考核驱动”综合能源与微电网：电网支撑、平衡负荷等，青海、甘肃、西藏、内蒙等地政策新趋势是构建虚拟电厂参与电力辅助服务6、储能联合火电参与辅助服务二、储能参与辅助服务方式火电与储能

14、彼此割裂无法发挥两者各自优势传统模式新模式火电与储能相互联系火储协同，整体最优火储调频火电机组在参与调峰调频时对于储能装置配置需求不同调峰：能够持续、稳定的吸收或释放能量的储能类型调频：能够快速、精确的响应负荷变化要求的储能类型目前辅助服务政策框架下，火储项目存在博弈性，需密切 把握政策动向，火电厂配置储能增加了投资及运营成本7、储能联合新能源参与辅助服务储能系统对光伏电站的稳定运行和动态 电能质量保障起到至关重要的作用储能联合风电运行有效提高了系统 稳定性，增强风电穿透功率极限程度均衡负载减少冲击平滑切换出力预测不确定性稳定性二、储能参与辅助服务方式能量型储能装置减少弃风/光 提高功率预测精

15、度功率型储能装置一次调频8、储能参与电力系统辅助服务性能评估二、储能参与辅助服务方式三、双碳目标下储能发展前景1、储能的特点及定位储能在我国电力系统发电侧、电网侧、用户侧的应用前景十分广阔，并且“十四五”规划 已明确提出加快发展非化石能源，有序扩大风电和光伏发电的规模，推进新储能技术规模化 应用，进一步加强源网荷储衔接，提高电力系统互补互济和智能调节能力，从根源上减少碳 排放和碳污染。因此，扩宽储能系统应用场景是早日实现“双碳”目标的关键保障。优点辅助服务主要类别可靠性强响应快容量大节省运营成本效率高液流电池锂离子电池抽水蓄能钠离子电池飞轮无功调节黑启动调频调峰三、双碳目标下储能发展前景2、混

16、合储能技术参与电力系统辅助服务从目前的储能技术发展水平看，单一的储能技术很难同时满足能量密度、功率密度、储能 效率、使用寿命、环境特性以及成本等性能指标，如果将两种或以上互补性强的储能技术相结 合，组成复合储能，则可以取得良好的技术经济性能。将功率密度高、储能效率高以及循环寿 命长的储能技术与能量密度高但受制于电化学反应过程的储能技术相结合，以最大程度地发挥 各种储能技术的优势，降低全寿命周期费用，提高系统经济性。超导储能、飞轮储能、 超级电容或大功率锂电池等铅酸电池、锂电池、 液流电池或钠硫电池等功率型储能能量型储能三、双碳目标下储能发展前景3、储能与综合智慧能源融合发展综合智慧能源包含“源

17、”“网”“荷”“储”储能是保障综合能源高效稳定运行必备要素 储荷融合可充分体现储能社会效益和经济价值综合智慧能源根据用户用能需求，采用不同 储能配置：冷热电三联供：一般配水/冰（南方）储能分布式风/光：一般配电储能储热（水储能）电储能三、双碳目标下储能发展前景4、“储能+”与共享储能发展“储能+传统发电”改善机组性 能，提高负荷需求响应速度“储能+新能源发电”减少了弃 光弃风现象，提高新能源利 用效率“储能+电网”减少区域控制误 差，削弱新能源并网影响“储能+用户”降低用电成本将分布式储能通过聚合响应进行联合调控（虚拟电厂），分散储能得到合理利用，打破各个传 统储能系统之间壁垒，有助于电网和发电行业联合运行调控，提高电能品质和储能系统利用率。三、双碳目标下储能发展前景5、推进储能政策改革，充分发挥储能优势不仅将大功率、大容量、长 时间尺度的储能系统纳入独 立主体，也应涵盖中小储能 电站，并给与更明确的政策 支持，打造储能市场交易平 台，并将储能作为独立主体 纳入交易市场。明确储能主体地位建立健全辅助服务补偿机制鼓励投资方式、交易方式多元化中国的地域、电力市场和用 电需求参差不齐，需考虑地 域