1     洗精伐髓：绿色转型，储能对症

近年来，特别是随着太阳能和风能等间歇性可再生能源在电网中占比越来越高，储能一直是一个争论不休的焦点话题。传统的电力系统是为处理持续、稳定的能源流而设计的，面对高比例间歇性能源的接入，消纳能力的短板凸显，面临着全新的挑战。如果把电力系统看做一个巨人，那么从冒着黑烟的黑铁巨人向长出绿叶花藤的绿树巨人的蜕变，无疑是一个洗筋伐髓的艰难过程，其间肯定会发生诸多不适。

作为一种能够在不需要时储存能量，然后在需要时释放能量的技术，储能对电力系统的诸多益处已得到公认，其止咳（调频）、平喘（平滑出力）、退热（调峰）、润燥（稳压）的功效已得到理论和实践的证明。但是，在当下储能的系统级大规模应用仍然是一个非常昂贵的选择，因此其对于实现双碳战略和新型电力系统落地的作用如何有效发挥，仍需要深究。

以目前最常见的储能技术为例，大众熟知的化学电池储能既可用于电动汽车等小规模的场景，也可应用于电网规模，然而目前的技术在储存大量能量的能力上是有限的，很难实现大规模、低成本的电力存储；抽水蓄能在目前实际运行的储能设备中占比超过90%，然而这种技术需要特定的地理条件，如附近的水源和落差，使其可扩展性受限。其他储能技术路线也或多或少受限于转换效率、场地空间、辅助装置、衰减速度、循环寿命等，目前均逊于上述两种储能技术路线，即使突破瓶颈的报道随不断涌现，但缺少实际落地的案例支撑。因此，眼下电力系统所面临的挑战是要找到一种具有成本效益的储能解决方案，能够储存大量的能源，并为传统的电力系统提供可靠、稳定的能源供应。

根据中电联发布的数据，截至2021年底，全国储能装机规模达到4266万千瓦，其中新型储能装机626.8万千瓦，增长迅猛。然而，相对于2021年底全国发电装机而言，储能总装机仅占2%，新型储能仅占不到0.3%。可见，目前储能与电力系统而言尚处于极小的比例，即使不计成本的增加10倍，也不过是总装机的3%，要在短期内靠储能解决整个系统的实时平衡和消纳问题，满足调峰调频需求，实在是杯水车薪。

这个情况有点像保健品之于人体，相对于治疗药物的剂量和效果，完全不在一个数量级上，虽然无论是宣传上还是理论上，储能都几乎全能，但如果用类似药品检验的标准去量化考量，则可能并没有想象中那么美好。那么，问题来了，储能是电力系统的保健品还是处方药？

2     储能品质：四气五味，各具特色

如同中医对药性四气五味的品鉴，为了能够有效地支持以新能源为主体能源为主体的新型电力系统，储能技术也需要具备几个重要的品质：

为了支持间歇性波动性的新能源的快速增长，并实现大规模、低成本的电力储存，储能技术需要从当前镶金戴玉的高价药，蜕变成价廉物美的广谱药，能在不显著增加电力成本的情况下进行大规模部署。为了使储能技术适用于大规模的系统级应用，需要认真权衡这些技术的性能和成本。这涉及到分析一系列的技术、经济和环境因素，以确定特定应用的最佳解决方案。权衡储能技术的性能和成本是使其适合大规模系统级应用的关键。在评估某项技术对特定应用的适用性时，技术特性、成本、环境影响、可扩展性和电网兼容性都是需要考虑的重要因素。对这些因素的全面分析，包括使用建模和仿真工具以及实际测试，可以帮助确定大规模储能应用的最佳解决方案。目前而言，锂离子电池、液流电池、压缩空气储能、抽水蓄能和固态电池相对成本具有优势，但这一优势有一部分来自规模效应，也有一部分来自于技术本身，笔者更倾向于材料广泛、耐受衰减、转换高效的技术路线会在系统级大规模应用中呈现出更大的降本潜力。

见效快的灵药谁不爱，储能技术能够对能源需求的变化做出快速反应，帮助实现电力供需的实时平衡。响应速度是储能，尤其是以锂电为代表的电化学储能相对于传统电源在电力系统灵活性调节方面的优势项目。从系统运行的角度，改善频率电压的稳定性、提高供电的可靠性和减少或延迟系统的扩容成本；从设备运营的角度，快速响应可以抓住电价的实时波动，从而实现低充高放的市场套利；从环保降碳的角度，储能的快速响应可以平滑可再生能源出力的变化，弥合预测偏差，从而帮助提高可再生能源的渗透率。虽然一般认为储能的响应速度较快，但不同的技术路线也有显著差别，大致分为响应快、不耐久的功率型储能和响应慢、长续航的电量型储能，需要根据不同的应用场景配置使用。

疗效一样的情况下，面对一大碗汤药还是一粒丹药，相信大家都会选择后者。能量密度是指储能设备中所存储的能量与其质量或体积之比。较高的能量密度意味着储能设备可以存储更多的能量，从而在给定的空间内提供更大的能量容量。在一些特定的应用中，如电动汽车，能量密度是至关重要的，因为这决定了车辆可以行驶的距离。但是，对于电力系统来说，能量密度的要求相对较低，因为电力系统中有足够的空间来容纳较大的储能设备。此外，电力系统中的储能设备通常是固定安装在一个地方，而不需要携带或移动，这也减轻了对能量密度的要求。当考虑成本时，能量密度并不是最重要的因素。事实上，如抽水蓄能电站等一些低密度储能技术，反而在某些情况下可能更具成本效益。在一些特殊场景中，高能量密度的优势也能得以发挥，比如用户侧储能等可部署空间较小的情况。因此，在选择储能技术时，需要综合考虑能量密度、成本、可靠性、效率和其他因素，以选择最适合特定应用的技术。

中医中复方药的原理是通过多种药物的配伍，以达到协同作用，增强疗效，减少毒副作用。从优势互补的角度来看，可扩展性是电力系统储能的另一个关键价值。扩大储能技术规模的能力对于满足对清洁、可靠和具有成本效益的电力日益增长的需求至关重要。易于扩展的储能系统也可以在广泛的应用范围内部署，从小型住宅系统到大型公用事业系统均有这一需求。扩展储能应用的一个方法是增加现有系统的容量，通过在现有系统中增加更多的存储单元或使用更大的储能模块来实现；另一种扩展储能应用的方式是扩大储能系统提供的服务范围，以灵活多元化的服务提升其系统的价值，形成一系列具备实用价值的“储能+”的新搭配和新模式。

上述对于储能技术的五方面的要求，是按照重要程度依次排列的，互相之间也存在内在关联，例如储能设备寿命的延长的降低其全生命周期的平均成本，能量密度高的储能设备将在有限的空间内能够具有更好的扩展性等。虽然目前市场上已经涌现出大量的商业化储能技术，但没有任何一种储能技术能在所有方面都十全十美，为了满足电力系统的实际具体需求，储能技术路线的混合和扩展将在场景适应性上逐渐体现出组合优势。

3     储能配置：对症下药，量体裁衣

根据实际情况相配置适应储能容量，需要对能源系统和当地环境的具体特征进行详细分析。主要考虑因素包括当地的能源规划、气候资源和能源供需状况。其中，能源规划既包括能源结构的总体设计，也包括对并网消纳、灵活调节、节能降碳等方面的具体要求，还涉及到能源相关的上下游产业布局；气候资源既影响到负荷曲线的变化趋势，也关系到当地风光资源的开发潜力和出力特点；能源供需在一天和一年中都会发生一定周期性和随机性的变化，这种变化会通过调峰缺口、分时电价或现货电价呈现出来，继而影响储能容量的最佳配置。为了科学合理的配置储能容量，必须综合考虑上述因素，并对能源系统进行详细分析计算，再基于结果制定储能技术类型和容量的配置方式。

这是一个量体裁衣、对症下药的过程，即使同一省份，在不同的阻塞区储能的运行模式和使用效果也会大相径庭，一刀切的储能配置一定规模的储能并不能保证解决任何实质性的运行问题。要以最终成效作为包括储能在内的能源投资建设的评价标准，只有实际利用率高才能说明储能或其他装置容量配置的合理性。源网荷储协同规划和有机融合有助于确保储能系统以综合和协调的方式部署，关键是优化能源系统的整体效率和可靠性。协同规划的一方面是可再生能源与电网的融合，基于其可变性和间歇性，考虑包括储能在内的所有可用灵活性资源的需求；另一方面是储能与整个系统的协调，需要考虑储能系统自身部署的位置和容量，与电力系统交互的技术和监管要求，以及相关的市场规则等。

虽然储能的规划和配置应该因地制宜的通过测算确定合理规模和形式，但从大的发展阶段可以分为两个阶段。第一个阶段是仍主要以火电等传统能源参与调节支撑可再生能源消纳的时期，该阶段储能还不具备大规模经济使用的条件，应该作为系统的一种有效补充，作为电力系统的保健品酌情使用，不需要强制配置，以最终见效为目标理性自主配置；第二个阶段，随着可再生能源并网比例突破临界点，无法继续依靠传统能源作为常态支撑时，储能和需求侧响应，甚至可再生能源本身，都要作为灵活性调节资源的一部分参与其中，该阶段储能将成为系统所必需的处方药，但此时市场机制应能够纳入灵活性价值的考量，使储能投资运营能够通过直接参与市场得到回报，形成良性的商务模式。

近日，由国家能源局牵头制定发布的《新能源基地跨省区送电配置新型储能规划技术导则》（征求意见稿）指出，储能的配置规模应综合考虑配套支撑电源的调峰能力和其他调控手段后，通过生产模拟测算分析确定。其中，配套支撑电源包括煤电、气电、水电、抽水蓄能等，因而对于煤电装机丰富和拥有大型抽数蓄能电站，以及负荷与新能源出力匹配较好的区域，储能的配置规模需求会相对降低。

4     “储能+”模式：良方活用，无限组合

传世良方在临床应用时，也往往要根据辩症施治的需要，活学活用；哪怕是天材地宝，也要根据用途精心炮制吗，发挥药效。由于储能技术本身一专多能的特点和灵活多样的技术路线，主要体现在促进可再生能源的消纳并网、改善电网的稳定性和可靠性、实现交通电气化、改善偏远或离网地区的电力供应、提升能源利用效率等方面。而除储能技术外，可再生能源发电技术、智能电网技术、能源优化运行管理等技术，也是向更可持续的能源未来过渡的关键组成部分。储能和其他技术的结合，可以重构出一个更加灵活、可靠和可持续的能源系统，从而在满足社会需求的同时，减少温室气体排放、应对气候变化，因而“储能+”模式有着近乎无限的可能。

总体而言，“储能+”分为两类：一是储能技术与其他领域的结合，储能与其他领域技术的结合，包括“储能+光伏”、“储能+风能”、“储能+电动汽车”、“储能+氢燃料电池”等，通过储能的加持突破对应领域的技术上的既有限制，在新模式下形成合力；二是不同储能技术之间的混合，包括：“锂电+超级电容”、“锂电+液流电池”、“飞轮+电池”、“储热+储电”等组合方式，使得功率型储能与能量型储能以合适的配比应对特定的应用场景，辅以状态预测和优化控制技术，达到取长补短的效果。

充满希望和可能性的东西总是让人着迷，但决定能否实际落地的关键因素还是盈利能力，上述每一种模式都有赖于有利的政策和市场环境的改善，以及储能系统成本的继续降低。值得说明的是，“储能+”是非常灵活的，并不局限于“1+1”式的结合。随着应用场景的细分，在有限的寿命和容量下，考虑到不同技术本身对使用强度、运行环境的要求，不同储能技术与其他技术的叠加混合形式将形成不同成分构成的药方，如同在单方和复方之间选择的艺术。

5     商业模式：适量用药，以终为始

如同吃药不是为了吃药，是为了药到病除；配储也不是为了配储，是为了灵活调节。所以储能到底需要上多少，应该按照最终能有效利用多少，发挥多少价值来确定。

国际可再生能源署（IRENA）在其发布的《电储能估值框架》中从系统价值、项目成本和项目收入三个维度评估电储能的价值。只有当项目收入适当高于项目成本时，项目才有商业落地的可行性，若此时项目的系统价值还能高于项目收入，则该项目除了满足运营者自身商业回报之外，也对社会提供了额外的贡献，是比较理想的状态，储能及相关行业必然能够自发快速成长。但是，如果项目收入不足以回收成本，即使系统价值已被广泛认可，仍然存在一个“谁来买单”的问题。况且，储能项目的系统价值并不是可以显性完全量化的，诸如延缓系统扩容、效率提升、燃料节约、运维降本等，都涉及到太多的变量，短期内难以形成一套能被社会接受的认定和补偿标准。

现阶段电力系统在灵活调节上的缺口成为促使各地推出配出政策的直接原因，但至今没有形成公认的关于该缺口及所需灵活性资源的测算方法和统计结果，配储要求却水涨船高的卷了起来。让人有一种囤药抢购的既视感，虽然不知道最终需要吃多少，拿到手里却是更安心的。但储能这剂好药，对于电力系统这个超级巨人似乎囤多少都不够用，但钱袋子却眼见得着实变空了。一如本文开头所说的扔药悲剧，“储能晒太阳”或者“劣币逐良币”的怪象都是源于容量恐慌，纠结于以始为终，却没有从最终如何利用去考虑，势必会造成巨大的浪费。

如果储能成为处方药，那么谁来买单，有没有医保呢？近年来，国家发改委和国家能源局宣布了大力发展新型储能电站的总体规划。我国各地积极跟进，纷纷推出利好储能的优惠政策，如新能源强配储能、储能补贴、分时电价政策等。目前，全国各地正在执行的储能补贴政策共有32项，其中2022年共发布20项。2022年的储能补贴政策主要集中在用户侧，注重与分布式光伏相结合，因为地方招商产业需求较为旺盛。补贴方式主要包括容量补贴、放电补贴和投资补贴，其中以分布式光伏结合为主。浙江、江苏、四川、安徽和广东等地政策出台最为密集，浙江省龙港市、北京市、重庆市铜梁区等地方政策支持力度较大。强配储能的政策执行至今，已暴露出诸如一刀切、恶性竞争、利用率低下等方面的问题；分时电价的修订，扩大了峰谷价差，从而增加了储能电站的套利空间，未来将过渡为现货电价；储能补贴则在一定程度上缓解了当前储能投资的资金压力，但也受到资金来源和执行规范的限制。无论何种措施，均要注意避开强配已呈现出的问题，形成正向的精准激励，从而促使储能技术的进步、模式的创新和成本的下降。

6     写在最后

储能是一个处于快速发展期的技术密集型产业，同时也是一个面对不确定风险的资金密集性产业，在电力系统的绿色转型期，承载着众多的期待，灵丹妙药光环之下，也难以掩饰尚不成熟的商业模式带来的窘境。储能这一味好药要真正发挥药效，既要悉心培育，也要去芜存菁；既要精心调配，也需辩症施为；既要有主材打底，也要有辅料搭配。避免让“一拥而上囤积、一哄而散丢弃”的故事重演，造成巨大的浪费和损失。

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