中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：國家發(fā)改委、財(cái)政部、科技部、工信部、國家能源局近日聯(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》，明確提出未來10年內(nèi)分兩個(gè)階段推進(jìn)相關(guān)工作，第一階段實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡，第二階段實(shí)現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。
近年來，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速推進(jìn)，儲(chǔ)能在能源發(fā)展和電力系統(tǒng)運(yùn)作中的應(yīng)用價(jià)值逐漸顯現(xiàn)。那么，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀如何?突破口又在哪里?它和將要建立的現(xiàn)代能源系統(tǒng)又有何關(guān)系?
儲(chǔ)能并非近年來涌現(xiàn)出的新興技術(shù)，人們?nèi)粘＝煌ㄖ惺褂玫碾娖寇囆铍姵?、與水力發(fā)電相輔相成的抽水蓄能等都是儲(chǔ)能技術(shù)的典型應(yīng)用，且已較為成熟。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在近兩年持續(xù)發(fā)力，政策扶持、資本追逐、企業(yè)布局，從長久以來的默默無聞?chuàng)u身一變儼然成了能源領(lǐng)域最熱的風(fēng)口。然而，經(jīng)濟(jì)性不佳及市場機(jī)制不夠完善等問題也始終困擾著儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展，使得儲(chǔ)能似乎總徘徊在“臨界點(diǎn)”的邊緣，似要爆發(fā)卻尚未爆發(fā)。能否打開儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的突破口，這將決定儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)最終能走多遠(yuǎn)。
我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)起步于21世紀(jì)初。21世紀(jì)的頭10年是技術(shù)研發(fā)階段，主要是技術(shù)單位開展基礎(chǔ)研究和技術(shù)驗(yàn)證示范。2011年至2015年，一些示范應(yīng)用項(xiàng)目開始落地，通過開展這些項(xiàng)目，儲(chǔ)能技術(shù)水平快速攀升、應(yīng)用模式不斷清晰，逐漸得到市場的認(rèn)可。去年以來，儲(chǔ)能行業(yè)進(jìn)入商業(yè)化初期階段，示范應(yīng)用取得的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)得到商業(yè)化推廣，我國儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)?？焖僭黾印⑸虡I(yè)模式逐漸建立。今年10月，多部委聯(lián)合發(fā)布《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》，這是國內(nèi)首個(gè)關(guān)于儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見。這意味著儲(chǔ)能行業(yè)擺脫頂層設(shè)計(jì)的“空窗期”，邁向“統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展”的新階段。
從類型上看，我國目前的主流儲(chǔ)能技術(shù)分為機(jī)械類儲(chǔ)能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能)、電化學(xué)儲(chǔ)能(如鋰離子電池、鉛蓄電池)和儲(chǔ)熱等。據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟項(xiàng)目庫不完全統(tǒng)計(jì)，截至去年年底，我國已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)24.3吉瓦，抽水蓄能占據(jù)99%的市場份額，是目前裝機(jī)規(guī)模最大的儲(chǔ)能技術(shù)。雖然電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的份額僅為1%，但它是新能源汽車、能源互聯(lián)網(wǎng)等發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，使其關(guān)注度在近年來陡升，增速非?？?。去年以來，我國電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)新的高潮，新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為101.4兆瓦，比上年增長299%。去年中國首個(gè)配套有熔融鹽儲(chǔ)熱的光熱電站在青海投運(yùn)，標(biāo)志著我國大規(guī)模儲(chǔ)熱市場正式啟動(dòng)。預(yù)計(jì)到2020年，抽蓄規(guī)劃規(guī)模為40吉瓦;電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2.02兆瓦;熔融鹽儲(chǔ)熱的規(guī)劃規(guī)模為1.8吉瓦。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)近年來崛起的內(nèi)在邏輯從我國能源轉(zhuǎn)型的大背景下不難看出。5年前，集中式的大規(guī)模新能源發(fā)電走上歷史舞臺(tái)，去年我國集中式光伏和風(fēng)電裝機(jī)都已排名全球第一。經(jīng)歷了這段時(shí)間的“野蠻生長”，新能源“棄風(fēng)棄光”等嚴(yán)重問題開始出現(xiàn)，解決消納問題成為行業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。隨著發(fā)展目標(biāo)從“數(shù)量至上”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤豳|(zhì)增效”，儲(chǔ)能對(duì)于新能源消納、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車和電網(wǎng)調(diào)頻等領(lǐng)域具有重要意義，其“江湖地位”得到了前所未有的提高。
盡管發(fā)展勢頭積極向好，但事實(shí)上我國大部分儲(chǔ)能項(xiàng)目仍處于示范階段，未達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)盈利的項(xiàng)目少之又少。儲(chǔ)能行業(yè)想要取得長足發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、商業(yè)化，還需要切實(shí)解決一系列問題。重點(diǎn)包括三個(gè)方面：在經(jīng)濟(jì)性層面，如何提升儲(chǔ)能項(xiàng)目的盈利能力;在政策層面，如何構(gòu)建合理的市場機(jī)制;在技術(shù)層面，如何解決儲(chǔ)能的安全性和污染等問題。
先說經(jīng)濟(jì)性，盈利能力不強(qiáng)已經(jīng)成為制約儲(chǔ)能項(xiàng)目推廣的瓶頸。目前，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的盈利模式主要是依靠峰谷電價(jià)差套利，而該差價(jià)相比于建設(shè)電站、儲(chǔ)能電池的成本，尚不足以讓儲(chǔ)能項(xiàng)目盈利。再加上國內(nèi)存在交叉補(bǔ)貼的現(xiàn)象，國內(nèi)居民電價(jià)相對(duì)較低，導(dǎo)致戶用儲(chǔ)能在商業(yè)化運(yùn)營上存在經(jīng)濟(jì)吸引力不足的問題。
再說政策，國內(nèi)尚沒有明確的關(guān)于電力輔助服務(wù)的市場化機(jī)制和價(jià)格。電力市場的市場化程度不足，導(dǎo)致儲(chǔ)能的價(jià)值無法在市場上得到充分體現(xiàn)。雖然在新電改的推動(dòng)下，電力現(xiàn)貨市場建設(shè)、開展需求響應(yīng)、輸配電價(jià)改革等相關(guān)政策正醞釀出臺(tái)，但總體來看儲(chǔ)能政策仍在一定程度上滯后于市場的發(fā)展需求。
另外，需要解決的還有技術(shù)問題。儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)安全性要求非常嚴(yán)格，以保證發(fā)生燃爆等安全事故的概率降到最低。但市場上儲(chǔ)能產(chǎn)品的質(zhì)量良莠不齊，缺少自律的企業(yè)用劣質(zhì)產(chǎn)品低價(jià)沖擊市場的苗頭已初現(xiàn)端倪，導(dǎo)致電站中的蓄能系統(tǒng)嚴(yán)重劣化，系統(tǒng)壽命大幅縮短，存在很大的隱患。此外，化學(xué)電池在生產(chǎn)和棄置階段引起的污染問題，同樣也不容小視。
作為全球最大的儲(chǔ)能應(yīng)用市場，我國可在一定程度上借鑒國際已有儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，建立與我國國情和市場機(jī)制相適應(yīng)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。中國、德國、美國、韓國、日本、英國、澳大利亞是2016年全球儲(chǔ)能市場最活躍的國家，7個(gè)國家2016年新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模占全球市場97%的份額。在歐美國家，儲(chǔ)能大量參與調(diào)頻、調(diào)峰等電力市場輔助服務(wù)，而我國輔助服務(wù)市場的占比僅5%;美國、韓國、印度等多國制定和實(shí)施儲(chǔ)能采購目標(biāo);德國、澳大利亞大力實(shí)施風(fēng)光儲(chǔ)補(bǔ)貼計(jì)劃，用以支撐新能源消納水平的提高以及智能分布式電網(wǎng)能力的提升;日本通過開展大容量蓄電系統(tǒng)助力集中式可再生能源并網(wǎng)以及智慧城市分布式能源系統(tǒng)等項(xiàng)目。
筆者認(rèn)為，為實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的突破性發(fā)展，短期來看，我國需要迅速完成相關(guān)市場機(jī)制的構(gòu)建;長期來看，則要依賴技術(shù)進(jìn)步帶來的安全、環(huán)保、效率方面的提升，以及更重要的成本方面的下降。儲(chǔ)能的發(fā)展應(yīng)該更多地依靠市場化的力量而非政府的大量補(bǔ)貼，這也體現(xiàn)在《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》終稿相比意見稿刪除了補(bǔ)貼相關(guān)的內(nèi)容，而強(qiáng)調(diào)“市場主導(dǎo)，改革推動(dòng)”。沿著這一思路，關(guān)鍵一步是構(gòu)建開放的電力市場和完善的價(jià)格機(jī)制，讓儲(chǔ)能的價(jià)值能夠在市場中得到量化。這將使投資人得到相應(yīng)回報(bào)，從而良性引導(dǎo)社會(huì)資本進(jìn)入儲(chǔ)能領(lǐng)域。此外，還要著力拓寬商業(yè)模式，將當(dāng)前主要在用戶側(cè)的儲(chǔ)能應(yīng)用拓展到調(diào)峰調(diào)頻、風(fēng)光儲(chǔ)多能互補(bǔ)、輸配電擴(kuò)容、智能電網(wǎng)、分布式微網(wǎng)等更多領(lǐng)域。
在目前培育市場的階段，政策刺激和扶持非常重要，但從更長期來看，技術(shù)進(jìn)步才是唯一可持續(xù)的發(fā)展方式。當(dāng)技術(shù)的進(jìn)步使得成本、效率、安全、環(huán)保等綜合性能超過“臨界點(diǎn)”時(shí)，一切的發(fā)生都是水到渠成。未來，全釩液流電池、飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等新興技術(shù)的逐步市場化應(yīng)用可以為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入源源不斷的新動(dòng)力。
五種儲(chǔ)能技術(shù)
機(jī)械類儲(chǔ)能
機(jī)械類儲(chǔ)能的應(yīng)用形式有抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能。目前最成熟的大規(guī)模儲(chǔ)能方式是抽水蓄能，其基本原理是電網(wǎng)低谷時(shí)利用過剩電力，將作為液態(tài)能量媒體的水從低標(biāo)高的水庫抽到高標(biāo)高的水庫，電網(wǎng)峰荷時(shí)高標(biāo)高水庫中的水回流到下水庫推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。
電氣類儲(chǔ)能
電氣類儲(chǔ)能的應(yīng)用形式有超級(jí)電容器儲(chǔ)能和超導(dǎo)儲(chǔ)能。其中，超導(dǎo)儲(chǔ)能是利用超導(dǎo)體的電阻為零特性制成的儲(chǔ)存電能的裝置，其不僅可以在超導(dǎo)體電感線圈內(nèi)無損耗地儲(chǔ)存電能，還可以通過電力電子換流器與外部系統(tǒng)快速交換有功和無功功率，用于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善供電品質(zhì)。
電化學(xué)類儲(chǔ)能
電化學(xué)類儲(chǔ)能主要包括各種二次電池，有鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池等。這些電池多數(shù)技術(shù)上比較成熟，近年來成為關(guān)注的重點(diǎn)，并有許多實(shí)際應(yīng)用。
熱儲(chǔ)能
在一個(gè)熱儲(chǔ)能系統(tǒng)中，熱能被儲(chǔ)存在隔熱容器的媒質(zhì)中，以后需要時(shí)可以轉(zhuǎn)化回電能，也可直接利用而不再轉(zhuǎn)化回電能。熱儲(chǔ)能有許多不同的技術(shù)，可進(jìn)一步分為顯熱儲(chǔ)存和潛熱儲(chǔ)存等。
化學(xué)類儲(chǔ)能
化學(xué)類儲(chǔ)能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體。利用待棄掉的風(fēng)電制氫，通過電解水將水分解為氫氣和氧氣，從而獲得氫。以后可直接用氫作為能量的載體，再將氫與二氧化碳反應(yīng)成為合成天然氣(甲烷)，以合成天然氣作為另一種二次能量載體。
責(zé)編：杉杉
