阳台壁挂太阳能尹海涛：储能如何化解新能源消纳瓶颈

　　为应对全球气温变化的趋势，中国太阳能网，也为减少环境污染，发展新能源成为必然趋势。

　　按照国家发改委的规划，到2050年风电发电量达到2万亿千瓦时，而2018年风力发电量3600亿千瓦，这意味着要达标需要增长350%。2050年太阳能(3.780, -0.06, -1.56%)发电将达到2.1万亿千瓦时，去年为1800亿千瓦时，意味着未来30年要增长10倍以上。

　　可再生能源大发展的趋势已经出现，尤其是在当下，太阳能发电和风能发电和传统能源相比，已具有成本优势，太阳能设备，价格便宜又环保，现在能不能大规模上马可再生能源？

　　我们注意到的一个现象是，发电成本虽然低了，但新能源电力的消纳正处在瓶颈期。前几年弃风率一直在15%左右，2018年弃风率下降到7%。光能弃电率前几年10%左右，2018年下降到3%。不过这两个数据有迷惑性，3%、7%数字只是各省平均值。风电大省新疆、甘肃、内蒙弃风率仍然非常高，光电大省西藏、新疆弃光率也非常高。这不是中国独有的现象，这是世界难题。

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　　2011年日本福岛事件之后，德国非常激进地宣布完全放弃核电，取而代之是新能源，最重要的是太阳能。但即使他们付出很大努力，光能在能源体系中的比例并没有显著增加。

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　　原因是什么呢？上图是2016年由两位学者发表的文章，在行业里非常有影响。图中最上面的虚线表明如果没有太阳能发电，传统的火电行业所面临的电力需求。

　　第二条黑线是德国目前的情形。在德国现有的太阳能发电能力的情况下，火电行业面临的电力需求相当于整体用电需求减去太阳能所能提供的需求。

　　可以看到，这两条曲线的差别在于中间段，后者在中间的凹陷下去。随着太阳能的发展（图中第三条和第四条线），曲线在中间段会越来越凹陷。

　　这是为什么呢？因为晚上太阳能是不发电的，所以这个曲线保持不变。在白天的时候发电非常多，就把需求曲线压了下来。

　　这揭示了再生能源使用中非常严肃的问题，意味着每天早晨太阳能开始发电，电网要马上给火电厂打电话，负荷必须马上降下来，否则电网受不了。在晚上又要打电话给火电厂，光伏发电网，现在没有电了，负荷必须马上提上去。如果每天这样剧烈地调峰用火电，电厂会受不了，而且也非常不经济，让火电厂工况下降70%以下，这时候耗煤量都会急剧增加，污染随之提升。

　　这个图解释了为什么现在我们即使有光伏建设能力，也消纳不了这些光电的原因，这是非常重要的紧张关系。

　　那么解决这个紧张关系的关键是什么呢？储能。

　　如果我们把白天的光伏发电储存起来晚上用，毫无疑问可以让这个曲线变平滑，这也是欧洲前进的方向。自2017年以来欧洲在近50%的住宅太阳能发电设备部署了电池储能系统。仅德国2019年为数万家庭部署了家庭储能系统，总容量在1GW左右。

　　所以在目前，要支撑宏伟的新能源发电规划，必须要解决新能源的消纳难题，方案之一就是储能。

　　首先在技术上，储能完全可行，在过去的十年，储能成本下降得非常快。

　　其次在政策上，我们梳理了中国的政策，惊讶地发现近几年，中国从国家到地方出台储能政策非常多。

　　所以在技术的推动下，在政策的鼓励下，我们相信储能在未来的几年会有非常大的发展。

　　储能的商业机会，按应用场景来划分：发电侧、电网侧和用户侧。

　　储能在发电侧可发挥一次调频、减少弃电、平滑波动的功能；在电网侧可提供调频辅助服务和削峰填谷的功能；在用户侧可通过节省扩容费率、用电响应、峰谷电差等降低用电成本。

　　目前发电侧储能有两个非常大的难题，一个是成本，光伏发电成本加上储能成本与其他能源上网电价比较，光伏+储能仍然不占优势。另一个是安全，韩国储能电厂发生过很大的火灾。所以在未来几年里，发电侧储能可能无法实现大的飞跃；在电网侧2019年5月28日发改委出台了《输配电定价成本监审办法》，明确规定输配电网不能纳入储能的成本。如果不能分摊这个成本，企业也没有发展的动力。

　　那么我们认为，用户侧储能是在近期发展的主方向，有很多盈利潜能。譬如用来峰谷差套利，用户侧响应。一个核心的问题是，怎样通过系统的优化，充分整合并最大化用户侧的盈利潜能。