推廣儲能的共享經(jīng)濟模式支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

／清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院主任研究員 慈松／

推廣儲能的共享經(jīng)濟模式支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

／清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院主任研究員 慈松／

能源互聯(lián)網(wǎng)是一種將互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài)。能源互聯(lián)網(wǎng)通過信息物理深度融合技術(shù)重新定義傳統(tǒng)相對獨立的不同類型能源系統(tǒng)邊界，構(gòu)成以電力系統(tǒng)為核心的新型綜合能源供給利用體系，進而有效解決大量雙向電源接入，負(fù)荷的多樣性/隨機性/突發(fā)性，能源資產(chǎn)閑置和能源投資利用率不高、電能替代過程中的電能質(zhì)量、分布式可再生能源波動性等核心行業(yè)問題，徹底改變我國能源生產(chǎn)和消費模式，實現(xiàn)能源清潔高效、安全便捷和可持續(xù)利用，從根本上保障我國能源安全。

儲能可以實現(xiàn)發(fā)電曲線與負(fù)荷曲線間的快速動態(tài)匹配，因此具有平抑波動、匹配供需、削峰填谷、提高供電質(zhì)量的功能，是在能源互聯(lián)網(wǎng)的核心裝置。2016年國家發(fā)改委、能源局、工信部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源［2016］392 號）中多處提及推動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并對儲能產(chǎn)業(yè)進行了新的定義，提出了集中式和分布式儲能應(yīng)用，賦予了能源更豐富的應(yīng)用方式。此外，電力儲能可以通過電能的線上線下互動交易構(gòu)建電能的批發(fā)和現(xiàn)貨市場，夯實“互聯(lián)網(wǎng)+售電”的能源互聯(lián)網(wǎng)裝備基礎(chǔ)，從而有力支撐了《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕9號）和發(fā)改委《關(guān)于推進售電側(cè)改革的實施意見》的貫徹執(zhí)行。

然而我們需要看到的是，盡管近年來儲能介質(zhì)技術(shù)發(fā)展突飛猛進，行業(yè)應(yīng)用和裝機規(guī)模呈現(xiàn)出幾何級數(shù)的增長，儲能領(lǐng)域依然存在著政策標(biāo)準(zhǔn)缺失，單位系統(tǒng)成本高，信息化水平低，用戶體驗差，缺乏可復(fù)制的商業(yè)模式等一系列問題，嚴(yán)重阻礙了儲能作為一個新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。2017年10月11日，國家發(fā)改委、財政部、科技部、工信部、能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進儲能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》（簡稱“《指導(dǎo)意見》）。指導(dǎo)意見是我國大規(guī)模儲能技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展的首個指導(dǎo)性政策。《指導(dǎo)意見》的編制工作自2016年初啟動，歷時一年半多時間，由國家能源局科技司牽頭，電力司、新能源司、市場監(jiān)管司參加的起草工作小組和20位專家組成的專家咨詢組，委托中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟牽頭，中科院工程熱物理所、中科院物理所、中國電科院、清華大學(xué)等具體負(fù)責(zé)相關(guān)研究工作。歷經(jīng)前期課題研究、指導(dǎo)意見編寫、修改完善、征求意見等各個階段至2017年5月形成送審稿、9月份五部委聯(lián)合簽發(fā)。《指導(dǎo)意見》的發(fā)布為解決這些問題提供了一系列很好的思路和方法，其中最為重要的一點就是提高儲能系統(tǒng)的信息化管控水平，構(gòu)建儲能共建共享的新業(yè)態(tài)，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

從技術(shù)發(fā)展斷代上看，現(xiàn)有儲能系統(tǒng)本質(zhì)上是模擬系統(tǒng)，其核心特征為儲能系統(tǒng)中的能量流是模擬連續(xù)的，并且儲能系統(tǒng)中模擬能量流和數(shù)字信息流是在不同時空尺度上相互獨立存在和運行的，缺乏能量流與信息流在相同尺度上的深度融合。以目前發(fā)展速度最為迅猛的電池儲能系統(tǒng)為例，電池儲能系統(tǒng)中的連續(xù)能量流通過固定串并聯(lián)能量回路，而電池管理系統(tǒng)則是疊加在固定串并聯(lián)能量回路上的數(shù)字系統(tǒng)，形成能量和信息處理不匹配的“兩張皮”問題。由于缺乏能量流和信息流在相同時空尺度上的互動和管控，電池儲能系統(tǒng)會出現(xiàn)“短板效應(yīng)”，進而極大影響了電池儲能系統(tǒng)的性能，突出問題為用戶體驗到的系統(tǒng)循環(huán)壽命遠低于單體電芯的循環(huán)壽命，單位電量轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)成本過高，無法形成不依賴于補貼的電池儲能商業(yè)模式。因此，如同其他行業(yè)中，模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)的演進的路徑一樣，儲能系統(tǒng)向數(shù)字時代邁進的趨勢是不可避免的。通過能量信息化技術(shù)促進儲能系統(tǒng)技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的數(shù)字化和軟件定義化，進而與云計算和大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的緊密融合，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)化管控，提高儲能系統(tǒng)運維的自動化程度和儲能資源的利用效率，充分發(fā)揮儲能系統(tǒng)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的多元化作用。

此外，儲能系統(tǒng)的數(shù)字化和軟件定義化還可以盤活利用碎片化閑置儲能資源，構(gòu)建基于能源互聯(lián)網(wǎng)的共建共享的儲能商業(yè)新模式。例如，目前用戶側(cè)存在數(shù)億千瓦時的分散閑置電池儲能資源，如電動汽車動力電池、通訊基站電池、各種不間斷電源（UPS）電池、梯次利用電池等。通過采用電池能量交換系統(tǒng)和電池能量管控云平臺等能源互聯(lián)網(wǎng)的核心裝備，我們可以將海量的碎片化閑置電池儲能資源盤活為電網(wǎng)可以調(diào)度利用的大規(guī)模分布式儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)基于“虛擬電廠”的配電網(wǎng)儲能系統(tǒng)。通過“電池Uber”形態(tài)的電池資產(chǎn)的細粒度復(fù)用和共用，極大降低了電池儲能系統(tǒng)的單位成本和運維成本，催生出共享經(jīng)濟趨勢下的電池儲能系統(tǒng)的共享商業(yè)模式，有力支撐了儲能系統(tǒng)的推廣應(yīng)用和能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。