中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能技術(shù)，不論是供給側(cè)、電網(wǎng)側(cè)還是需求側(cè)，都是能源系統(tǒng)靈活性的關(guān)鍵來(lái)源。
今年的新冠肺炎疫情對(duì)能源行業(yè) 的影響深遠(yuǎn)。從普通民眾的感知上， 大家會(huì)更加關(guān)注氣候變化，因?yàn)闅鉁?升高將帶來(lái)南極永久凍土的解凍，會(huì) 引起大量甲烷排放，同時(shí)也會(huì)解封遠(yuǎn) 古的病毒，給人類的健康帶來(lái)新的威 脅。在整體的能源需求上，全球電力 需求的增長(zhǎng)會(huì)放緩，煤電、氣電、核 電、可再生能源等各種發(fā)電技術(shù)之 間的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)加劇。據(jù)IHS預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì) 2020年新增裝機(jī)中，并網(wǎng)的光伏和風(fēng) 電占比將達(dá)到65%左右。
2015年簽署的《巴黎協(xié)定》讓 世界各國(guó)達(dá)成共識(shí)，一同應(yīng)對(duì)氣候變 化，將全球平均氣溫較工業(yè)化前水平 升高幅度控制在低于2℃的目標(biāo)，并為 1.5℃溫控目標(biāo)而努力。為實(shí)現(xiàn)這一目 標(biāo)，進(jìn)一步提高可再生能源在能源消 費(fèi)中的比例是一個(gè)主要手段，100%可 再生能源的提法也應(yīng)運(yùn)而生。
從假設(shè)到目標(biāo)和手段
當(dāng)今，100%可再生能源目標(biāo)已經(jīng) 不再只是一個(gè)學(xué)術(shù)界的假設(shè)，許多國(guó) 家和地區(qū)已經(jīng)實(shí)實(shí)在在地為實(shí)現(xiàn)這一 目標(biāo)付出努力。到2019年年底，全球 已經(jīng)有超過(guò)60個(gè)國(guó)家宣布并實(shí)施了不 同類型的100%可再生能源的目標(biāo)。在 城市和區(qū)域?qū)用?，全球已?jīng)有至少318 個(gè)城市或區(qū)域提出了自己的100%可再 生能源目標(biāo)。 可再生能源包括所有的可再生的 能源來(lái)源，比如水能、風(fēng)能和太陽(yáng) 能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿取?100%可再生能源是指在一個(gè)特定的地 點(diǎn)、區(qū)域或者國(guó)家，一年365天所有用 戶的能源需求都來(lái)自可再生能源。這 些滿足本地最終用戶的用能需求（電 力、冷熱、交通）可以是由本地的可 再生能源提供，也可以是從區(qū)域以外 通過(guò)輔助技術(shù)設(shè)施來(lái)提供，包括電 網(wǎng)、氫能、熱能等。所有參與能源系 統(tǒng)平衡的儲(chǔ)能設(shè)施的能源來(lái)源，也必 須是可再生能源。 近10年來(lái)，可再生能源，尤其 是風(fēng)電和光伏的迅猛發(fā)展，讓這一目 標(biāo)看起來(lái)更加接近現(xiàn)實(shí)。2017年， 全球范圍內(nèi)，尤其是在電力領(lǐng)域，可再生能源占比達(dá)到24.4%（IRENA， 2019c），預(yù)計(jì)2018年已經(jīng)達(dá)到26% （REN21，2019a）。在可再生能源 供熱（冷）和交通領(lǐng)域，2016年分別 實(shí)現(xiàn)了24.1%和3.3%。
如今，100%可再生能源不只是 一個(gè)目標(biāo)，而成為一個(gè)實(shí)現(xiàn)清潔可持 續(xù)發(fā)展的手段，每個(gè)國(guó)家都在或多或 少、或快或慢地努力前行。截至2019 年年底，有58個(gè)城市或地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn) 了100%可再生能源的目標(biāo)，其中36 個(gè)城市或地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了100%可再 生能源供電的目標(biāo)。131個(gè)城市和區(qū) 域?qū)?030年設(shè)為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的截止時(shí) 間，114個(gè)城市把實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的時(shí)間設(shè)為 2050年。
按照最終用能品類劃分的話，絕 大部分的目標(biāo)是聚焦在100%可再生能 源電力板塊，而提出在電力、冷熱和 交通三個(gè)領(lǐng)域全目標(biāo)的城市主要集中 在歐洲（42個(gè)）和北美（28個(gè)）。
根據(jù)國(guó)際可再生能源署 （IRENA）的預(yù)測(cè)，可再生能源供 電會(huì)從當(dāng)今的25%提高到2050年的 86%。當(dāng)然，這些可再生能源供電容 易受氣候影響，其出力具有隨機(jī)性和 波動(dòng)性，同時(shí)可再生能源的大比例增 加會(huì)給整個(gè)能源系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié)、不 同的時(shí)間尺度帶來(lái)挑戰(zhàn)（一天中的不 同時(shí)段或者一年當(dāng)中的不同季節(jié)和天 氣）。其本質(zhì)是，維持供需平衡將成 為一個(gè)最大的挑戰(zhàn)。
儲(chǔ)能要承擔(dān)平衡重任
應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，需要多領(lǐng)域多維 度的創(chuàng)新舉措，包括關(guān)鍵技術(shù)、市場(chǎng) 設(shè)計(jì)、商業(yè)模式等方面。其核心是， 在不斷變化的形勢(shì)下保持既經(jīng)濟(jì)又可 靠的供需平衡，提升整個(gè)系統(tǒng)的靈活 性。儲(chǔ)能技術(shù)，不論是供給側(cè)（發(fā)電 側(cè)）、電網(wǎng)側(cè)還是需求側(cè)，都是靈活 性的關(guān)鍵來(lái)源。
發(fā)電側(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以穩(wěn)定可 再生能源電源的輸出，同時(shí)通過(guò)規(guī)模儲(chǔ)能以及電能到其他形式的應(yīng)用（如 電制氫），儲(chǔ)存多余的可再生能源發(fā) 電，減少棄風(fēng)、棄光和棄水，同時(shí)增加供應(yīng)側(cè)的靈活性。
電網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以提供輔 助服務(wù)，增加調(diào)頻、調(diào)峰和黑啟動(dòng)的能力，改善電網(wǎng)側(cè)的靈活性。
需求側(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，則通過(guò)終端 用戶領(lǐng)域的智能電氣化來(lái)提高靈活性。
未來(lái)，我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)要助力可再生能源發(fā)展，不能忽視以下三個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。
一是進(jìn)一步降低儲(chǔ)能的商業(yè)投資 成本，增加儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性。在大部分已建成的儲(chǔ)能項(xiàng)目中，其經(jīng)濟(jì)收 益、非經(jīng)濟(jì)收益已經(jīng)和項(xiàng)目投資取得 了平衡，但是大部分的項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)性 可行性上不高。在電化學(xué)儲(chǔ)能中，鋰 電池技術(shù)一直獨(dú)占鰲頭，也是受益于 電動(dòng)汽車的高速發(fā)展所帶來(lái)的電池技 術(shù)提升，以及電池成本的下降（雖然 動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的技術(shù)要求存在 較大差別），大型鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)造價(jià) 已經(jīng)突破200美元每兆瓦時(shí)。對(duì)于儲(chǔ)能 項(xiàng)目，可以借鑒可再生能源的發(fā)展模 式，前期依靠一定水平的補(bǔ)貼，后期 通過(guò)市場(chǎng)的充分競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)平價(jià)盈利。
二是搭建一個(gè)讓儲(chǔ)能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià) 值的政策框架。現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 邏輯是實(shí)現(xiàn)供需平衡，而儲(chǔ)能的作用 是存儲(chǔ)或者釋放電能，和現(xiàn)有的框架 較難融合。未來(lái)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的所有 權(quán)、經(jīng)營(yíng)模式等系列問(wèn)題還需要逐步 明晰，以確保儲(chǔ)能服務(wù)提供商能夠有 廣泛并順暢的收入渠道和來(lái)源。
三是需要更多的示范項(xiàng)目來(lái)提升 全系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的認(rèn)知。對(duì)于一項(xiàng)剛剛 發(fā)展的技術(shù)，示范項(xiàng)目對(duì)理解技術(shù)功 能、積累運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)、探討商業(yè)模式特 別重要。這方面我國(guó)具備天然優(yōu)勢(shì)： 我們有足夠大的市場(chǎng)和應(yīng)用場(chǎng)景，也 有足夠多的市場(chǎng)參與方。有一些地區(qū) 會(huì)要求可再生能源發(fā)電企業(yè)配備一定 比例的儲(chǔ)能設(shè)施，對(duì)配有儲(chǔ)能設(shè)施的 電源進(jìn)行優(yōu)先調(diào)度。這在客觀上給可 再生能源發(fā)電企業(yè)增加了成本，但也 讓更多的企業(yè)直接參與到儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的 拓展中來(lái)，成為儲(chǔ)能市場(chǎng)化的重要推 動(dòng)力量。比如金風(fēng)科技正在從一家風(fēng) 電企業(yè)向綜合能源服務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)型，在 金風(fēng)科技園中就建有儲(chǔ)能示范項(xiàng)目， 把風(fēng)電、光伏和不同類型的儲(chǔ)能系統(tǒng) 進(jìn)行耦合調(diào)試，積累了大量的運(yùn)營(yíng)經(jīng) 驗(yàn)。陽(yáng)光電源也從一家提供光伏逆變 系統(tǒng)的供應(yīng)商，變身提供儲(chǔ)能解決方案的提供商，進(jìn)一步延伸至全套清潔能源解決方案的提供商。
不能忽視的表后儲(chǔ)能
我國(guó)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直在波折中不斷前行。2017年，五部委聯(lián)合 發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展 的指導(dǎo)意見(jiàn)》，中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正式啟 動(dòng)。2018年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)取得了爆發(fā)式的 發(fā)展，眾多民營(yíng)企業(yè)和市場(chǎng)主體紛紛登場(chǎng)。
2019年5月，國(guó)家發(fā)改委明確 儲(chǔ)能設(shè)施投資不能計(jì)入輸配電定價(jià)成本，儲(chǔ)能行業(yè)遇冷，2019年上半年 新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模僅為 116.9兆瓦，環(huán)比2018年下半年下降 79.2%。
據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的最新報(bào)告顯示，截止到2019年年 底，我國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模 為32.3吉瓦，占全球的18%，其中抽水 蓄能累計(jì)裝機(jī)占比為93.7%，電化學(xué)儲(chǔ) 能累計(jì)裝機(jī)1592.3兆瓦，占比4.9%。
需要提醒業(yè)界重視的是，雖然當(dāng) 今的儲(chǔ)能裝機(jī)以電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)的大型儲(chǔ)能設(shè)施為主，但在未來(lái)，電表前 的大型儲(chǔ)能（FTM，in front of the meter,包括電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè))和電表 后的需求側(cè)儲(chǔ)能(BTM, behind the meter)應(yīng)該是兩分天下的。
原因在于，其一，需求側(cè)的電氣 化水平越來(lái)越高，需求側(cè)提供靈活性 的潛力也越來(lái)越大，自然會(huì)帶動(dòng)儲(chǔ)能 的需求；其二，電動(dòng)汽車的快速發(fā) 展，讓V2G（Vehicle to Grid）技術(shù) 的實(shí)現(xiàn)指日可待，未來(lái)基于此技術(shù)的電動(dòng)汽車，通過(guò)充換電平臺(tái)可能成為巨大的儲(chǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施。
最為重要的是，儲(chǔ)能是未來(lái)能源 體系中的重要環(huán)節(jié)，區(qū)別于傳統(tǒng)能源 的資源和路徑依賴，技術(shù)創(chuàng)新和突破 會(huì)是儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的最大動(dòng)力。需求側(cè)的創(chuàng)新也會(huì)來(lái)自跨界企業(yè)的推動(dòng)， 比如特斯拉近日就高調(diào)進(jìn)軍分布式光 伏市場(chǎng)，打造完全能源獨(dú)立的分布式 家庭能源系統(tǒng)。需求側(cè)的創(chuàng)新會(huì)倒逼 電網(wǎng)企業(yè)更加快速地向綜合能源服務(wù) 商轉(zhuǎn)型?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在未來(lái)會(huì)有越來(lái) 越多的需求側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施納入電力系統(tǒng)，成為靈活性資源，助力實(shí)現(xiàn)發(fā) 電、電網(wǎng)和需求側(cè)的有機(jī)耦合。
儲(chǔ)能是實(shí)現(xiàn)100%可再生能源目標(biāo) 眾多解決之道中最直接、最有效也是最 有基礎(chǔ)的一個(gè)。今年2月份，國(guó)家電網(wǎng) 有限公司投資近80億元的山西垣曲抽 水蓄能電站正式開(kāi)工，進(jìn)一步釋放電網(wǎng) 投資儲(chǔ)能的樂(lè)觀信號(hào)。3月17日，國(guó)家 發(fā)展改革委聯(lián)合司法部發(fā)布了《關(guān)于加 快建立綠色生產(chǎn)和消費(fèi)法規(guī)政策體系的 意見(jiàn)》，將促進(jìn)能源清潔發(fā)展作為一項(xiàng) 主要任務(wù)，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“加大對(duì)分布式 能源、智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能技術(shù)、多能互補(bǔ) 的政策支持力度”。 政策東風(fēng)已來(lái)，可再生能源發(fā)展 在提速，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能已重啟，中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)的未來(lái)可期。
