中國儲能網(wǎng)訊：新型儲能，在政策導(dǎo)向和市場拉動下站到了“風(fēng)口”，得到快速發(fā)展，從試點(diǎn)示范到商業(yè)化初期，一些技術(shù)難題被相繼攻克解決，商業(yè)模式雛形顯現(xiàn)。另一方面，新型儲能以大規(guī)模、市場化應(yīng)用為標(biāo)志，除需解決安全和成本等問題外，還要統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局、制定標(biāo)準(zhǔn)，解決政策發(fā)力點(diǎn)及其實(shí)施效果等問題，以促進(jìn)新型儲能產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的持續(xù)健康發(fā)展。
一、儲能的內(nèi)涵
能的類型不同，存儲方式和途徑也不盡相同。儲能并不是一個(gè)新概念，儲能產(chǎn)品也早已進(jìn)入日常生活。簡言之，儲能是將能源儲存起來以備“不時(shí)之需”。薪柴存起來供冬天取暖之用，油儲在油罐中供汽車加油，均是儲能。新型儲能，主要是通過物理或化學(xué)手段將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量存儲起來，在需要的時(shí)候再以電能的形式釋放出來。
電力系統(tǒng)儲能包括電物理儲能、電化學(xué)儲能、電磁儲能等。電物理儲能的代表性技術(shù)有抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等；電化學(xué)儲能的代表性技術(shù)有鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池等；電磁儲能包括超級電容儲能、超導(dǎo)儲能等技術(shù)。
近年來，電化學(xué)儲能關(guān)鍵技術(shù)被陸續(xù)攻克。鋰電池具有能量密度大、功率性能高、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，在電化學(xué)儲能裝機(jī)容量中占近90%。鉛蓄電池，因技術(shù)成熟、成本低廉等優(yōu)勢，在前期應(yīng)用較為廣泛；受回收處理和環(huán)保等因素影響，近來市場份額快速下降。液流電池具有儲能時(shí)間長、容量大、循環(huán)周期長等優(yōu)勢，接近接入示范應(yīng)用階段。超級電容主要用于軌道交通等領(lǐng)域，超導(dǎo)儲能則用作系統(tǒng)裝置部件或元器件。隨著技術(shù)創(chuàng)新步伐加速，氫儲能等技術(shù)研發(fā)也不斷取得新突破，基本具備了示范應(yīng)用條件。
抽水蓄能和壓縮空氣儲能，是利用自然條件的儲能。抽水蓄能電站，又稱蓄能式水電站，利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至地勢高的上水庫，在電力負(fù)荷高峰期放水至下水庫發(fā)電，不僅可將電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能用起來，還能起到調(diào)頻調(diào)相、穩(wěn)定電力系統(tǒng)電壓、提高電力系統(tǒng)中火電站和核電站的利用效率等作用。抽水蓄能技術(shù)成熟，適合建設(shè)大型儲能電站。壓縮空氣儲能，是在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣進(jìn)行高壓密封，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣進(jìn)行發(fā)電，尚處于示范應(yīng)用階段。飛輪儲能是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的儲能裝置，利用電動機(jī)帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要時(shí)再用飛輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲能方式。小微型飛輪儲能主要用作重要設(shè)施不間斷電源；兆瓦級飛輪儲能2019年進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用后受到關(guān)注。
新型儲能，是除抽水蓄能外的項(xiàng)目，包括鋰離子電池、液流電池、飛輪、壓縮空氣、氫（氨）儲能、熱（冷）儲能等。新型儲能的特點(diǎn)是容量大，建設(shè)周期短。
二、新型儲能的作用及意義
為什么要高質(zhì)量、規(guī)模化發(fā)展新型儲能？這是由以可再生能源為主體的新型電力體系安全運(yùn)行的需要決定的。在可再生能源開發(fā)規(guī)模快速增加、負(fù)荷峰谷差持續(xù)拉大的情況下，提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須有新型儲能做支撐、來保障。
光伏發(fā)電、風(fēng)電等，是“靠天吃飯”：沒有太陽光，光伏發(fā)電板安裝得再多也發(fā)不了電；沒有風(fēng)，風(fēng)機(jī)建得再多也發(fā)不了電。隨著可再生能源發(fā)電占比的不斷提高，以新能源為主體的新型電力體系的安全穩(wěn)定供應(yīng)必須得到保障；4小時(shí)以上的長時(shí)間儲能成為電力供應(yīng)安全保障的剛需。
作為新型電力系統(tǒng)的“調(diào)節(jié)器”，儲能的重要性毋庸贅言。儲能是智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)，是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，對推動能源綠色轉(zhuǎn)型、應(yīng)對極端事件、保障能源安全、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和具有重要意義。
儲能的作用，可以通俗地理解為大型“充電寶”：風(fēng)電、光伏發(fā)電增加或用電低谷時(shí)充電，風(fēng)光出力小或用電高峰時(shí)放電。這樣既能平滑不穩(wěn)定的光風(fēng)電，也能為常規(guī)火電、核電等的電源配套，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供調(diào)峰調(diào)頻等服務(wù)，提高電力系統(tǒng)的靈活性。
三、儲能發(fā)展現(xiàn)狀及市場規(guī)模
在應(yīng)對氣候變化、大力發(fā)展可再生能源、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的時(shí)代背景下，全球儲能行業(yè)迅猛發(fā)展。我國相關(guān)政策也密集出臺，推動儲能產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展。2021年3月，中央財(cái)經(jīng)委員會第九次會議提出，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)；2021年10月發(fā)布的《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，要求加快推進(jìn)抽水蓄能和新型儲能規(guī)模化應(yīng)用?！笆奈濉币?guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要也明確提出，要加快發(fā)展非化石能源；加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲銜接，提升清潔能源消納和存儲能力；加快抽水蓄能電站建設(shè)和新型儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用等。
《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》分別于2021年7月和2022年1月由國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布實(shí)施，明確了新型儲能的發(fā)展原則、目標(biāo)任務(wù)、試點(diǎn)示范、體制機(jī)制和政策保障。兩部門還出臺《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見》等相關(guān)文件。政策的密集出臺為新型儲能發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。
“十三五”以來，我國新型儲能由研發(fā)示范進(jìn)入商業(yè)化階段。鋰離子電池、壓縮空氣儲能等技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。以電化學(xué)儲能技術(shù)為例，電池安全性、循環(huán)壽命和能量密度等指標(biāo)大幅提升，成本快速下降。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟不完全統(tǒng)計(jì)，截至2021年底，我國已投運(yùn)的儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到45.74吉瓦（1吉瓦＝100萬千瓦），同比增長29%。其中，抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)容量最高為34.5吉瓦，但電化學(xué)儲能增速更快，尤其是鋰離子電池儲能已成為發(fā)展最快的新型儲能技術(shù)。
按照相關(guān)規(guī)劃，到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件，裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬千瓦以上。其中，電化學(xué)儲能技術(shù)性能進(jìn)一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上。到2030年，新型儲能全面市場化發(fā)展。到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十三五”翻一番，達(dá)到6200萬千瓦以上；到2030年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)到1.2億千瓦左右。健全新型儲能價(jià)格機(jī)制和“新能源＋儲能”項(xiàng)目激勵機(jī)制，市場機(jī)制、商業(yè)模式、標(biāo)準(zhǔn)體系成熟健全；省級電網(wǎng)基本具備5%以上的尖峰負(fù)荷響應(yīng)能力等。
四、對推動新型儲能發(fā)展的進(jìn)一步思考
《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》提出“市場主導(dǎo)、有序發(fā)展”原則，明確了新型儲能獨(dú)立市場地位，并提出充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用。以往，新型儲能主要作為火電廠的輔助設(shè)施參與調(diào)頻；在明確獨(dú)立市場地位后，可以獨(dú)立參與并網(wǎng)調(diào)度、交易結(jié)算等，尤其是電價(jià)相關(guān)政策的出臺，將加快新型儲能的市場化步伐。我國是世界儲能技術(shù)研發(fā)和示范的主要國家之一，但儲能占風(fēng)電、光伏等可再生能源的裝機(jī)比例（簡稱儲新比）不足7%，發(fā)達(dá)國家和地區(qū)平均占比達(dá)15.8%。換句話說，隨著我國可再生能源發(fā)電規(guī)模的快速增加，儲新比還有很大的增長空間，新型儲能發(fā)展前景樂觀。
未來，實(shí)現(xiàn)新型儲能的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、市場化發(fā)展，需要跨過安全、成本等“多道門檻”。安全是新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底線。新型儲能模塊、電池柜等方面的安全標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險(xiǎn)評估流程也需完善和規(guī)范。面向電力系統(tǒng)應(yīng)用場景需求，要加快推動長壽命、低成本、高安全、高效率的先進(jìn)電化學(xué)儲能材料以及大容量、長時(shí)間的新型儲能技術(shù)研發(fā)和市場化進(jìn)程。
此外，新型儲能發(fā)展還面臨并網(wǎng)接入和調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)尚不明確、商業(yè)模式尚不成熟等問題。在發(fā)展新型儲能時(shí)，應(yīng)以市場為導(dǎo)向，高安全、低成本、可持續(xù)是目標(biāo)，鼓勵儲氫、儲熱、儲能等多種技術(shù)路線研發(fā)，加速提升新型儲能成熟度；儲能之間的替代應(yīng)以技術(shù)成熟性、經(jīng)濟(jì)適用性、安全可靠性作為優(yōu)先條件；開展國家級儲能的經(jīng)濟(jì)、政策、應(yīng)用領(lǐng)域研究，在重視裝備制造的同時(shí)，也要重視軟件、人工智能等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)的培育，開始試點(diǎn)示范，以實(shí)現(xiàn)新型儲能產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
作者單位：國務(wù)院發(fā)展研究中心
來源：《半月談》2022年第10期
