2019年，中國的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在調(diào)整中前行，有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2019年12月底，我國已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為32.4吉瓦（含物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱），同比增長3.6%。其中，電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為1709.6兆瓦，同比增長59.4%，與2018年175.2%的增長率比起來，高速發(fā)展的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)似乎踩了急剎車，但是2019年636.9兆瓦的新增裝機(jī)規(guī)模，仍然保持了中國儲(chǔ)能市場的平穩(wěn)發(fā)展。
2020年是“十三五”的收官之年，也是“十四五”規(guī)劃布局之年，目前，儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的快速下降為商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，國家層面政策的出臺(tái)直接推動(dòng)了儲(chǔ)能發(fā)展的熱潮，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈布局完善，培育了具有國際競爭力的市場主體，培育了寧德時(shí)代等一批技術(shù)領(lǐng)先的儲(chǔ)能廠商，為我國儲(chǔ)能規(guī)?；l(fā)展奠定了產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
近日，寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司董事長助理孟祥峰就儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的困境、電化學(xué)儲(chǔ)能的應(yīng)用場景，以及未來儲(chǔ)能發(fā)展的方向與建議等方面接受了本刊記者專訪。
《中國電力企業(yè)管理》：請您介紹一下目前儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。
孟祥峰：我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局可追溯到2005年出臺(tái)的《可再生能源發(fā)展指導(dǎo)目錄》；2010年出臺(tái)《可再生能源法修正案》，明確規(guī)定電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)發(fā)展和應(yīng)用智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能技術(shù)；2011年，儲(chǔ)能被寫入“十二五”規(guī)劃綱要；2017年10月，國家能源局出臺(tái)儲(chǔ)能行業(yè)第一個(gè)指導(dǎo)性文件——《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，指出要在第一階段(主要為“十三五期間”)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡；第二階段(主要為“十四五期間”)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。同時(shí)，各省區(qū)市也陸續(xù)出臺(tái)關(guān)于推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)政策。
由此可見，國內(nèi)對于儲(chǔ)能的認(rèn)識(shí)由是否發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾胃哔|(zhì)量發(fā)展，目前政策從宏觀引導(dǎo)、政策角度明確了我國發(fā)展儲(chǔ)能的重要性、必要性和國家所持的積極鼓勵(lì)態(tài)度，符合我國和國際社會(huì)發(fā)展新能源，建設(shè)清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的大潮流和新理念。
近三年來，儲(chǔ)能發(fā)展最快的類型是電化學(xué)儲(chǔ)能，而電化學(xué)儲(chǔ)能的主流是鋰離子電池。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模位列全球第一，占全球裝機(jī)總量17.3%，美國、日本分列二、三位。我國的儲(chǔ)能項(xiàng)目目前主要建設(shè)在清潔能源富集地區(qū)和負(fù)荷中心地區(qū)，發(fā)展最快的省份包括江蘇、青海和西藏等，其投產(chǎn)項(xiàng)目的儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模位居我國前列。
《中國電力企業(yè)管理》：目前儲(chǔ)能的發(fā)展仍然受制于較高成本、市場機(jī)制不夠明晰等問題，無論是電網(wǎng)側(cè)還是用戶側(cè)的項(xiàng)目開展都遇到了困難。您認(rèn)為這些困難和問題主要集中在哪些方面？
孟祥峰：儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過了十年的探索發(fā)展，技術(shù)上已具備規(guī)模推廣的條件，目前最大的問題就是經(jīng)濟(jì)模型和商業(yè)模式的問題。同時(shí)，在電化學(xué)儲(chǔ)能的應(yīng)用推廣上，還存在體制機(jī)制上的一些問題需要解決。主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
一是缺乏明確和穩(wěn)定的價(jià)格機(jī)制。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能不得納入輸配電價(jià)，投資成本無法疏導(dǎo)。發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施參與電力輔助服務(wù)和新能源消納，很多地方的政策并不明確，已出臺(tái)的政策缺少可操作的細(xì)節(jié)，落地執(zhí)行變數(shù)多，投資收益難保障。用戶側(cè)儲(chǔ)能收益模式單一，且受降電價(jià)影響，“投資+運(yùn)營”的模式難以為繼。
二是獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與電力市場交易的身份和規(guī)則有待進(jìn)一步明確。對于儲(chǔ)能參與電力市場交易，在很多地方只有原則性規(guī)定，具體的充放電時(shí)段、價(jià)格、調(diào)度、結(jié)算等規(guī)定都不明確，無法落地和商業(yè)化運(yùn)行，嚴(yán)重影響儲(chǔ)能電站的運(yùn)行效能和投資回報(bào)。
三是儲(chǔ)能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已初步建立，但仍需不斷完善。儲(chǔ)能關(guān)鍵設(shè)備良莠不齊，國內(nèi)外都出現(xiàn)過一些儲(chǔ)能電站起火事故，需要引起高度重視，避免一哄而上，留下隱患。部分地方要求可再生能源發(fā)電需要配置一定比例的儲(chǔ)能，但是對于儲(chǔ)能系統(tǒng)沒有技術(shù)要求，對儲(chǔ)能系統(tǒng)如何并網(wǎng)、如何參與可再生能源消納也沒有詳細(xì)規(guī)定，勢必造成業(yè)主在選擇儲(chǔ)能供應(yīng)商時(shí)成本優(yōu)先，造成低價(jià)惡性競爭。
《中國電力企業(yè)管理》：儲(chǔ)能作為能量靈活存儲(chǔ)和釋放的介質(zhì)，是解決光伏、風(fēng)能等可再生能源波動(dòng)、提高電網(wǎng)安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。隨著技術(shù)進(jìn)步，電化學(xué)儲(chǔ)能較抽水蓄能為主的物理儲(chǔ)能，具有明顯的資源節(jié)約和電氣性能優(yōu)勢。請您介紹一下電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)在電力領(lǐng)域中的主要應(yīng)用場景。
孟祥峰：電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)在電力領(lǐng)域中的應(yīng)用分為發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)和用電側(cè)三大場景。三大場景又都可以從電網(wǎng)的角度分成能量型需求和功率型需求。能量型需求一般需要較長的放電時(shí)間（如能量時(shí)移），而對響應(yīng)時(shí)間要求不高。與之相比，功率型需求一般要求有快速響應(yīng)能力，但是一般放電時(shí)間不長（如系統(tǒng)調(diào)頻）。
發(fā)電側(cè)對儲(chǔ)能的需求場景類型較多，主要包括能量時(shí)移、系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)三類場景。能量時(shí)移是通過儲(chǔ)能的方式實(shí)現(xiàn)用電負(fù)荷的削峰填谷，即發(fā)電廠在用電負(fù)荷低谷時(shí)段對電池充電，在用電負(fù)荷高峰時(shí)段將存儲(chǔ)的電量釋放，將可再生能源的棄風(fēng)棄光電量存儲(chǔ)后再移至其他時(shí)段進(jìn)行并網(wǎng)，也是能量時(shí)移；頻率的變化會(huì)對發(fā)電及用電設(shè)備的安全高效運(yùn)行及壽命產(chǎn)生影響，因此頻率調(diào)節(jié)至關(guān)重要。隨著新能源的并網(wǎng)，風(fēng)光的波動(dòng)性和隨機(jī)性使得電網(wǎng)短時(shí)間內(nèi)的能量不平衡加劇，傳統(tǒng)能源（特別是火電）由于調(diào)頻速度慢，在響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令時(shí)具有滯后性，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向調(diào)節(jié)等錯(cuò)誤動(dòng)作，因此不能滿足新增的需求。相較而言，儲(chǔ)能（特別是電化學(xué)儲(chǔ)能）調(diào)頻速度快，電池可以靈活地在充放電狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，成為非常好的調(diào)頻資源；由于風(fēng)電、光伏發(fā)電出力隨機(jī)性、間歇性等特點(diǎn)，其電能質(zhì)量相比傳統(tǒng)能源要差，由于可再生能源發(fā)電的波動(dòng)（頻率波動(dòng)、出力波動(dòng)等）從數(shù)秒到數(shù)小時(shí)之間，因此既有功率型應(yīng)用也有能量型應(yīng)用，一般可以將其分為可再生能源能量時(shí)移、可再生能源發(fā)電容量固化和可再生能源出力平滑三類應(yīng)用。
儲(chǔ)能在輸配側(cè)的應(yīng)用主要是緩解輸配電阻塞、延緩輸配電設(shè)備擴(kuò)容及無功支持三類。一是緩解輸配電阻塞。線路阻塞是指線路負(fù)荷超過線路容量，將儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝在線路上游，當(dāng)發(fā)生線路阻塞時(shí)可以將無法輸送的電能儲(chǔ)存到儲(chǔ)能設(shè)備中，等到線路負(fù)荷小于線路容量時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)再向線路放電。二是延緩輸配電設(shè)備擴(kuò)容。傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃或者電網(wǎng)升級擴(kuò)建成本很高。在負(fù)荷接近設(shè)備容量的輸配電系統(tǒng)內(nèi)，如果一年內(nèi)大部分時(shí)間可以滿足負(fù)荷供應(yīng)，只在部分高峰特定時(shí)段會(huì)出現(xiàn)自身容量低于負(fù)荷的情況時(shí)，可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)通過較小的裝機(jī)容量有效提高電網(wǎng)的輸配電能力，從而延緩新建輸配電設(shè)施成本，延長原有設(shè)備的使用壽命。三是無功支持。無功支持是指在輸配線路上通過注入或吸收無功功率來調(diào)節(jié)輸電電壓。無功功率的不足或過剩都會(huì)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)，影響電能質(zhì)量，甚至損耗用電設(shè)備。電池可以在動(dòng)態(tài)逆變器、通信和控制設(shè)備的輔助下，通過調(diào)整其輸出的無功功率大小來對輸配電線路的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
用電側(cè)是電力使用的終端，用戶是電力的消費(fèi)者和使用者，發(fā)電及輸配電側(cè)的成本及收益以電價(jià)的形式表現(xiàn)出來，轉(zhuǎn)化成用戶的成本。用戶分時(shí)電價(jià)管理方面，電力部門將每天24小時(shí)劃分為高峰、平段、低谷等多個(gè)時(shí)段，對各時(shí)段分別制定不同的電價(jià)水平，即為分時(shí)電價(jià)。用戶通過電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)低谷儲(chǔ)電、高峰放電，達(dá)到降低電費(fèi)成本的目的；容量費(fèi)用管理方面，我國對供電部門大工業(yè)企業(yè)實(shí)行兩部制電價(jià)：電量電價(jià)指的是按照實(shí)際發(fā)生的交易電量計(jì)費(fèi)的電價(jià)，容量電價(jià)則主要取決于用戶用電功率的最高值。容量費(fèi)用管理是指在不影響正常生產(chǎn)的情況下，通過降低最高用電功率，從而降低容量費(fèi)用。用戶可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)在用電低谷時(shí)儲(chǔ)能，在高峰時(shí)負(fù)荷放電，從而降低整體負(fù)荷，達(dá)到降低容量費(fèi)用的目的；提高電能質(zhì)量方面，由于存在電力系統(tǒng)操作負(fù)荷性質(zhì)多變、設(shè)備負(fù)載非線性等問題，用戶獲得的電能存在電壓、電流變化或者頻率偏差等問題，此時(shí)電能的質(zhì)量較差。系統(tǒng)調(diào)頻、無功支持就是在發(fā)電側(cè)和輸配電側(cè)提升電能質(zhì)量的方式。在用戶側(cè)，儲(chǔ)能系統(tǒng)同樣可以進(jìn)行平滑電壓、頻率波動(dòng)，例如利用儲(chǔ)能解決分布式光伏系統(tǒng)內(nèi)電壓升高、驟降、閃變等問題；提升供電可靠性方面，儲(chǔ)能用于提高微網(wǎng)供電可靠性，是指發(fā)生停電故障時(shí)，儲(chǔ)能能夠?qū)?chǔ)備的能量供應(yīng)給終端用戶，避免了故障修復(fù)過程中的電能中斷，以保證供電可靠性。
《中國電力企業(yè)管理》：目前貴公司參與的國內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目有哪些？
孟祥峰：從發(fā)電側(cè)看，魯能海西州國家級多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程儲(chǔ)能電站作為全國第一批落地的大規(guī)模多能互補(bǔ)示范項(xiàng)目，具有削峰填谷、減少棄風(fēng)棄光、兼顧經(jīng)濟(jì)等作用，為地區(qū)和企業(yè)提供清潔、廉價(jià)的電力支持；可以平滑風(fēng)光功率輸出，實(shí)現(xiàn)小時(shí)級平穩(wěn)功率輸出、分鐘級平滑功率曲線，提升電力品質(zhì)；提供輔助服務(wù)，減小跟蹤發(fā)電計(jì)劃誤差；參與調(diào)頻，快速跟蹤系統(tǒng)頻率變化，助力電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行等作用，具有重要示范意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。寧德時(shí)代采用主動(dòng)均衡BMS策略，SOC精準(zhǔn)計(jì)算、智能化診斷，可有效保證儲(chǔ)能系統(tǒng)的可用容量和使用壽命；電池系統(tǒng)高效的散熱管理系統(tǒng)，保障電池組壽命和可靠性；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能站點(diǎn)100兆瓦時(shí)跨越式突破，成就全球首個(gè)發(fā)電側(cè)100兆瓦時(shí)級儲(chǔ)能項(xiàng)目。
張北國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目是國家金太陽工程重點(diǎn)項(xiàng)目、國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目和寧德時(shí)代堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的首批試點(diǎn)項(xiàng)目,是國網(wǎng)系統(tǒng)目前規(guī)模最大，集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、智能輸電于一體的新能源綜合利用平臺(tái)；能夠通過風(fēng)光互補(bǔ)、儲(chǔ)能調(diào)節(jié)、智能調(diào)度，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的穩(wěn)定、可控，可有效破解新能源并網(wǎng)的技術(shù)難題；可驗(yàn)證新能源發(fā)電平滑輸出、計(jì)劃跟蹤、削峰填谷和調(diào)頻等功能；寧德時(shí)代在張北國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范項(xiàng)目中采用模塊化設(shè)計(jì)、廠內(nèi)集成測試、整體運(yùn)輸?shù)哪Ｊ剑钱?dāng)時(shí)唯一具備“黑啟動(dòng)”功能的廠家。
輸配電側(cè)，晉江百兆瓦時(shí)級儲(chǔ)能電站是“十三五”國家重點(diǎn)科技專項(xiàng)、智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備重點(diǎn)專項(xiàng)應(yīng)用項(xiàng)目，為附近3個(gè)220千伏重負(fù)荷變電站提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，有利于提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。5月8日，項(xiàng)目獲得全國首張獨(dú)立儲(chǔ)能電站電力業(yè)務(wù)許可證（發(fā)電類），標(biāo)志著項(xiàng)目即將進(jìn)入商業(yè)試運(yùn)行，將為能源革命注入顛覆性創(chuàng)新技術(shù)，強(qiáng)力推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型升級。
晉江儲(chǔ)能電站所采用鋰電池是由寧德時(shí)代研發(fā)的超過1.2萬次循環(huán)壽命的儲(chǔ)能鋰離子電池單體，存儲(chǔ)壽命超過20年，具有低成本、長壽命、高安全、高轉(zhuǎn)換效率等特點(diǎn)。產(chǎn)品的應(yīng)用落地大幅提高了鋰離子儲(chǔ)能電池系統(tǒng)服役壽命，可降低至少50%的全生命周期儲(chǔ)能產(chǎn)品成本投入，為儲(chǔ)能產(chǎn)品推廣應(yīng)用提供了優(yōu)質(zhì)、顛覆性的解決方案。
同時(shí)，寧德時(shí)代開發(fā)了適用于100兆瓦時(shí)級大規(guī)模電池儲(chǔ)能電站統(tǒng)一調(diào)度與控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站響應(yīng)時(shí)間300毫秒（國際上500毫秒），控制偏差小于2%（國際上＞3%），可為全國范圍內(nèi)大容量儲(chǔ)能電站的推廣應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)能電站集成、調(diào)控方案，推動(dòng)智能電網(wǎng)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用；并提出基于下垂和慣量的儲(chǔ)能變流器虛擬同步機(jī)控制策略，開發(fā)出具有虛擬同步機(jī)功能的500千伏安儲(chǔ)能變流器，充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間快達(dá)40毫秒，充放電轉(zhuǎn)換效率最高98.93%，可快速主動(dòng)參與電網(wǎng)的有功調(diào)頻和無功調(diào)壓，提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的魯棒性、抗擾動(dòng)性。
《中國電力企業(yè)管理》：儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了2019年的減速調(diào)整，業(yè)界各方對2020年的儲(chǔ)能發(fā)展寄予了厚望。然而新冠肺炎疫情暴發(fā)，對國內(nèi)外儲(chǔ)能市場的發(fā)展均產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。您認(rèn)為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前景如何？對于促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，您有哪些建議？
孟祥峰：近年來，我國太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)展迅速，目前已基本實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，未來將成為發(fā)電裝機(jī)的主體。鋰電池儲(chǔ)能+可再生能源發(fā)電，使我國能源從“資源依賴”走向“技術(shù)依賴”，不僅沒有資源枯竭，還可以通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，提高系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率、持續(xù)降低系統(tǒng)成本，是實(shí)現(xiàn)國家能源長久安全、降低社會(huì)用能成本的重要舉措。
我認(rèn)為持續(xù)、快速、健康發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手：
一是強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)。將儲(chǔ)能納入《中華人民共和國能源法》和國家“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃，明確儲(chǔ)能的法律地位，并在電力發(fā)展規(guī)劃、可再生能源發(fā)展規(guī)劃中進(jìn)行具體部署。當(dāng)前可再生能源平價(jià)上網(wǎng)還存在一定壓力，配套儲(chǔ)能產(chǎn)生較大的成本壓力，要合理化解這一發(fā)展矛盾。
二是建立價(jià)格機(jī)制。長遠(yuǎn)看，要還原能源的商品屬性，加快推進(jìn)電力市場化改革，完善現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場機(jī)制，更好地發(fā)揮市場作用，讓價(jià)格充分體現(xiàn)儲(chǔ)能的價(jià)值。允許保障電網(wǎng)運(yùn)行安全的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站納入電網(wǎng)規(guī)劃，準(zhǔn)許進(jìn)入輸配電成本核算；對于滿足一定條件的獨(dú)立儲(chǔ)能電站（如規(guī)模、可靠性等），給予兩部制電價(jià)；明確儲(chǔ)能參與電力輔助服務(wù)的政策和操作細(xì)則，建立基于性能和效果的調(diào)度機(jī)制。
三是加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)。將大規(guī)模儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，列入國家科技重大專項(xiàng)，進(jìn)一步提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性、可靠性、循環(huán)壽命、轉(zhuǎn)換效率、數(shù)字化管理和云監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本，促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
四是完善標(biāo)準(zhǔn)體系。在全球率先建設(shè)若干吉瓦時(shí)級大型儲(chǔ)能電站，總結(jié)大型儲(chǔ)能電站工程開發(fā)和多場景應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。在技術(shù)攻關(guān)和示范應(yīng)用基礎(chǔ)上，完善儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、循環(huán)壽命、系統(tǒng)集成等標(biāo)準(zhǔn)，建立儲(chǔ)能電站消防驗(yàn)收、環(huán)境評價(jià)、設(shè)施備案等管理體系，為儲(chǔ)能規(guī)范化發(fā)展保駕護(hù)航。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2020年08期，作者系本刊記者
