中國儲能網(wǎng)訊：新年的鐘聲已經(jīng)響起，充滿了艱辛、同時也滿懷希望的2016年漸漸走遠。在“十三五”的開局之年，隨著我國低碳、綠色能源戰(zhàn)略的推進，新一輪電力體制改革配套政策的落實，儲能的應(yīng)用價值得到了市場的認可，成為了推進我國能源變革和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的技術(shù)亮點。儲能產(chǎn)業(yè)在2016年經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的小高潮，在政策的支持下，儲能應(yīng)用領(lǐng)域更加明晰，儲能項目規(guī)劃量大增，儲能廠商、用戶單位和投融資機構(gòu)聯(lián)手積極拓展儲能的應(yīng)用市場，探索儲能的多種應(yīng)用模式，大力推動儲能的商業(yè)化應(yīng)用。
儲能應(yīng)用前景廣闊，未來將為我國經(jīng)濟增長、綠色能源發(fā)展創(chuàng)造巨大的價值，但作為一個新興的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)階段發(fā)展仍然面臨一些問題。技術(shù)經(jīng)濟性的提升、應(yīng)用市場機制和定價體系的完善都是未來的工作重點，而最亟待解決的是需要各方合力為儲能產(chǎn)業(yè)探索和挖掘多個可實現(xiàn)商業(yè)盈利的市場，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)的發(fā)展。
2016年的儲能應(yīng)用為未來的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，在這一年產(chǎn)業(yè)取得了哪些進步，未來還將面臨哪些挑戰(zhàn)，下一步的努力方向是什么?帶著這些問題，儲能聯(lián)盟將與各位參與和關(guān)注儲能產(chǎn)業(yè)的同仁一起回顧精彩紛呈的2016!
用戶側(cè)儲能應(yīng)用持續(xù)走熱，試水多種盈利模式
目前，用戶側(cè)不僅是我國儲能應(yīng)用的最大市場，也是持續(xù)保持高增長的一個領(lǐng)域。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(以下簡稱CNESA)的統(tǒng)計，2000-2016年應(yīng)用于用戶側(cè)(即分布式發(fā)電及微網(wǎng)領(lǐng)域)的投運儲能系統(tǒng)累計裝機量為107.9MW(不包含抽水蓄能和儲熱項目)占全部裝機的比例為57%。從2015年下半年至今，儲能產(chǎn)業(yè)又經(jīng)歷了一個增長的小高潮，根據(jù)CNESA 2015年7月-2016年12月的統(tǒng)計，這期間儲能裝機的新增規(guī)劃量約為740MW(估算的容量為3.8GWh，不包含抽水蓄能和儲熱項目)，其中，安裝在用戶側(cè)的比例占全部規(guī)劃的54%。
中國儲能裝機量在各應(yīng)用領(lǐng)域份額(2000-2016) 中國用戶側(cè)(分布式發(fā)電及微網(wǎng))裝機規(guī)模
安裝于工商業(yè)用戶端或是園區(qū)的儲能系統(tǒng)是我國用戶側(cè)儲能的主要應(yīng)用形式，主要服務(wù)于電費管理，幫助用戶降低需量電費和電量電費。在這些領(lǐng)域，儲能既可以與光伏系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以獨立存在;通過峰谷電價差套利是最主要的盈利手段，根據(jù)不同地區(qū)的政策，需量電費管理和需求側(cè)管理是輔助盈利點。由于儲能系統(tǒng)成本有差異，各地區(qū)的峰谷電價差不同，因此項目的盈利空間也有差別。以峰谷電價差在0.75元-0.80元之間的地區(qū)為例，(假定利用峰谷電價套利是唯一的盈利點，安裝鉛炭電池系統(tǒng)，每天兩次充放)目前儲能電站項目靜態(tài)投資回收期在7-9年不等。
從現(xiàn)有項目看，儲能系統(tǒng)的資產(chǎn)一般掌握在儲能廠商或系統(tǒng)集成商的手中，收入就是為用戶節(jié)約的部分電費。由于投資回收期較長，廠商或集成商的風險較大，同時還要支付項目的先期投入，壓力也不小。近期，投融資機構(gòu)對儲能產(chǎn)業(yè)的滲透不斷加強，從關(guān)注逐步向合作轉(zhuǎn)化;由投融資機構(gòu)參與的儲能電站建設(shè)模式不斷涌現(xiàn)。
為了不斷增強儲能系統(tǒng)在用戶側(cè)的應(yīng)用價值，提升其在用戶側(cè)的廣泛應(yīng)用度，結(jié)合近期出臺的國家和地方政府的政策，儲能產(chǎn)業(yè)的參與者也在探索和挖掘用戶側(cè)儲能的細分市場以及多種應(yīng)用模式。2015年-2016年是能源政策、電改政策、可再生能源政策、節(jié)能減排等相關(guān)政策的頻發(fā)期。這些政策的出臺，直接或間接的推動了儲能用戶側(cè)市場的發(fā)展。
表1：推動儲能在用戶側(cè)應(yīng)用的相關(guān)政策
目前儲能系統(tǒng)的應(yīng)用類型單一、應(yīng)用市場機制不健全和缺乏體現(xiàn)其商品價值的定價制度是其利潤低、市場需求不明晰和可持續(xù)盈利潛力不足的主要原因。借力政策、尋找儲能的多重應(yīng)用市場，在應(yīng)用中，強化剛性需求，弱化成本障礙是主要目標。儲能廠商也緊抓市場機遇，積極參與新能源微網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、多能互補、電能替代、備用電源、車電互聯(lián)等領(lǐng)域的項目開發(fā)和申報。
雖然存在不少問題，但隨著儲能成本的進一步下降，電改政策紅利的顯現(xiàn)(例如峰谷電價制度的完善、尖峰電價的制定、需求側(cè)管理等補償機制的建立，電力市場用戶側(cè)多種增值服務(wù)開展等)，儲能細分市場的不斷開發(fā)和應(yīng)用的深化，用戶側(cè)的儲能市場將成為儲能在我國實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的先行軍。
大規(guī)模儲能市場開啟，探索市場和價格機制
以風電和光伏發(fā)電為主的可再生能源發(fā)展是我國能源發(fā)展的重點之一。根據(jù)剛剛發(fā)布的“可再生能源十三五規(guī)劃”的目標，到2020年，光伏發(fā)電達到1.05億千瓦(105GW)，光熱發(fā)電達到500萬千瓦(5GW)，風電達到2.1億千瓦(210GW)。到 2020 年，全部可再生能源發(fā)電裝機6.8億千瓦，發(fā)電量1.9萬億千瓦時，占全部發(fā)電量的27%。作為清潔的可再生發(fā)電資源，光伏發(fā)電和風電在經(jīng)歷快速發(fā)展的同時，也面臨著棄風、棄光等可再生能源并網(wǎng)消納困難等一系列問題。經(jīng)過十多年的研發(fā)和示范應(yīng)用，大規(guī)模的儲能(包括儲電、儲熱、儲氫)建設(shè)已經(jīng)被定義為解決可再生能源并網(wǎng)消納的重要手段之一。
在集中式可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，儲能已經(jīng)被驗證的應(yīng)用主要包括解決棄風/棄光，跟蹤計劃出力、平滑輸出和參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)。在此領(lǐng)域，儲能系統(tǒng)的大容量、大規(guī)模建設(shè)和應(yīng)用是重點;此應(yīng)用場景對儲能的成本、壽命、安全性的要求都很高;特別是儲能接受電網(wǎng)調(diào)度進行調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)的時候，容量和效果都是至關(guān)重要的保障條件?！笆濉逼陂g，儲能在發(fā)電側(cè)的示范場景集中在單個風電場配備10%左右的儲能系統(tǒng)。當時由于儲能的成本較高、安裝規(guī)模較小，商業(yè)價值不明顯，也不能直接解決大規(guī)?？稍偕茉吹南{問題;但這些項目非常好地驗證了儲能的技術(shù)和應(yīng)用效果，積累了運行經(jīng)驗，為未來儲能在可再生能源發(fā)電側(cè)的大規(guī)模應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
進入十三五以來，儲能廠商開始在輔助服務(wù)領(lǐng)域?qū)ふ掖笠?guī)模儲能應(yīng)用的市場機遇。2013年，石景山熱電廠調(diào)頻儲能項目投運，儲能系統(tǒng)與火電機組捆綁參與電網(wǎng)調(diào)頻輔助服務(wù)的商業(yè)示范項目取得了較好的應(yīng)用效果，鋰離子電池的靈活快速調(diào)節(jié)能力為項目帶來了商業(yè)價值。但由于調(diào)頻市場的整體規(guī)模不大，特別是采用類似“按效果付費”的調(diào)頻電價尚未在全國范圍推廣，儲能大規(guī)模參與輔助服務(wù)還需要政策的進一步支持。2016年6月國家能源局正式出臺的《關(guān)于促進電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補償(市場)機制試點工作的通知》加速了這一市場的形成。根據(jù)《通知》的相關(guān)規(guī)定，我國將逐步建立電儲能參與的調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)共享新機制，充分發(fā)揮電儲能技術(shù)在電力調(diào)峰調(diào)頻方面的優(yōu)勢，電力儲能系統(tǒng)在獲得參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)身份的同時，也能夠按應(yīng)用效果獲得應(yīng)有的收益。
從中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)看，2000-2016年應(yīng)用于可再生能源發(fā)電側(cè)和輔助服務(wù)的儲能系統(tǒng)累計裝機量為74.1MW，占全部裝機的比例為39%(不包含抽水蓄能和儲熱項目);在2015年7月-2016年9月規(guī)劃的約740MW儲能裝機中(估算的容量為3.8GWh，不包含抽水蓄能和儲熱項目)，這兩個領(lǐng)域的應(yīng)用比例分別為11%和36%，其中二連浩特的160MW項目和大連200MW儲能調(diào)峰調(diào)頻儲能電站項目體現(xiàn)了儲能開啟大規(guī)模應(yīng)用的特點。同時，以BYD為代表的多家鋰離子電池和鉛蓄電池廠商也密切關(guān)注著大規(guī)模儲能應(yīng)用市場，提出了“獨立電池儲能電站”的概念，建設(shè)主體的投資可以多元化，由電網(wǎng)直接調(diào)度，與區(qū)域內(nèi)多個風光電站協(xié)調(diào)運行，原理類似于小型抽水蓄能電站，可為電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行提供包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用、跟蹤計劃發(fā)電、平滑風電出力等多重服務(wù)。
表2：二連浩特項目介紹及儲能規(guī)劃2016年儲能產(chǎn)業(yè)尋找商業(yè)化市場盤點
表3：大連融科全釩液流電池調(diào)峰電站介紹
與前幾年儲能在項目中的安裝容量相比，儲能的大規(guī)模應(yīng)用已經(jīng)啟動，結(jié)合儲能的性能優(yōu)勢和價值，研究制定儲能的市場參與機制和細則，并建立相應(yīng)的定價制度是下一步的工作重點，也是確保大規(guī)模儲能持續(xù)發(fā)展、支撐能源轉(zhuǎn)型和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵。
國際儲能市場活躍，國內(nèi)廠商加緊布局
從2015年下半年開始，國際儲能市場發(fā)展迅速。根據(jù)CNESA的統(tǒng)計，2015年7月-2016年12月，全球新增的規(guī)劃儲能裝機為2.5GW(不包含抽水蓄能和儲熱項目)，其中已經(jīng)部署的近1.0GW。用戶側(cè)儲能市場和調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)市場是兩個主要發(fā)展領(lǐng)域。
表4：全球儲能裝機規(guī)劃量及應(yīng)用領(lǐng)域(2015-2016)
用戶側(cè)儲能市場 近幾年，以德國、澳大利亞、美國、日本等國家為代表，分布式發(fā)電及微網(wǎng)和戶用儲能發(fā)展迅速。第一個原因是當?shù)卣贫ǖ膬δ馨惭b補貼、投資稅收優(yōu)惠和需求響應(yīng)激勵機制等政策，為儲能應(yīng)用拓展、商業(yè)模式構(gòu)建、盤活社會資本、激發(fā)社會參與提供了強大支持。另一個原因則是由于分布式光伏發(fā)電上網(wǎng)補貼電價的大幅退坡，以戶用光儲為代表的分布式儲能應(yīng)用在削峰填谷、節(jié)省電費開支、延緩輸配電擴容升級等方面表現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟收益。
在特斯拉、Sonnenbatterie、LG Chem等公司面向全球發(fā)布戶用儲能產(chǎn)品的同時，國內(nèi)儲能技術(shù)企業(yè)也緊盯海外市場，推出家用儲能產(chǎn)品。2016年以來，根據(jù)CNESA研究部的調(diào)研，科陸電子、沃太能源、中航鋰電、協(xié)鑫集成儲能、中興派能、天合儲能等企業(yè)紛紛發(fā)布了戶用儲能產(chǎn)品，容量在2.5kWh至7kWh之間，主要采用鋰離子電池技術(shù)，同時配套智能能量管理系統(tǒng)，針對戶用光伏儲能應(yīng)用提供解決方案。以國內(nèi)鋰離子電池、鉛蓄電池的強大技術(shù)和生產(chǎn)能力為支撐，中國儲能企業(yè)正在通過尋找當?shù)亟?jīng)銷商、與當?shù)毓夥惭b企業(yè)和儲能系統(tǒng)集成商建立合作伙伴關(guān)系等多種形式，積極開拓澳大利亞、德國、美國等國家的戶用儲能市場。
同時，一些國家的島嶼儲能應(yīng)用也逐步興起。例如，法國的科西嘉島、馬提尼克島和瓜德羅普島的39MW的光儲項目、美國Ocracoke島嶼儲能項目等。另外，印尼、菲律賓等東南亞國家對海島儲能的需求也有待挖掘。
儲能參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)市場 在美國PJM首先利用儲能參與調(diào)頻輔助服務(wù)之后，德國、韓國、英國等國家也逐步開啟了儲能調(diào)頻輔助服務(wù)市場，以BYD為首的一些國內(nèi)企業(yè)的儲能系統(tǒng)也參與其中，BYD用于國際市場調(diào)頻的出貨量已經(jīng)超過100MW。由于儲能技術(shù)具備的靈活性和快速響應(yīng)的特點，未來還會有更多的國際調(diào)頻市場需求釋放出來。
2015年10月23日，南加州天然氣公司的Aliso Canyon地下儲氣設(shè)施發(fā)生天然氣泄漏。由于Aliso Canyon天然氣氣田可以供應(yīng)10GW電站的發(fā)電需求，冬季可以滿足南加州所轄區(qū)域內(nèi)20%的高峰負荷，夏季60%的高峰負荷，因此，該儲氣庫封閉后，當?shù)氐碾娏?yīng)問題變得異常嚴峻。三大公共事業(yè)公司已經(jīng)加快儲能安裝部署的進程。截至到2016年第四季度，SCE公司和SDG&E公司共采購了94.5MW/342MWh的儲能項目，主要用于轄區(qū)未來的調(diào)峰市場。這也是未來國際調(diào)峰市場的開啟信號。
儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望
我國儲能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十多年的發(fā)展，正處于從示范應(yīng)用向商業(yè)化初期發(fā)展過渡的重要階段。
從技術(shù)發(fā)展看，鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池、鈉硫電池、超臨界壓縮空氣儲能、超級電容等主流儲能技術(shù)的成本已經(jīng)有了大幅降低。根據(jù)CNESA的分析數(shù)據(jù)，到2016年底，大部分技術(shù)的建設(shè)成本在人民幣2000元/KWh-3000元/ KWh之間，較2013年，平均降幅超過50%;預(yù)計到2020年，主流技術(shù)的成本區(qū)間將降低到人民幣1000元/KWh-1500元/ KWh左右;建設(shè)成本的大幅下降將為儲能未來的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
從應(yīng)用發(fā)展看，通過在“十二五”期間的示范應(yīng)用，儲能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用類型逐步明晰，應(yīng)用效果得到驗證，儲能的應(yīng)用價值也日趨明確。根據(jù)已有的應(yīng)用案例分析，集中式風光電站配置儲能、儲能與火電機組捆綁參與調(diào)頻服務(wù)和分布式發(fā)電系統(tǒng)配備儲能成為現(xiàn)階段儲能系統(tǒng)應(yīng)用最主要的三個市場，隨著示范應(yīng)用向商業(yè)應(yīng)用過渡，越來越多的細分市場將出現(xiàn)，一些新的應(yīng)用模式也不斷涌現(xiàn)。電動汽車儲能的應(yīng)用、儲能在能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，儲能參與多能互補項目等都會給儲能發(fā)展帶來更多的市場機遇。
從市場規(guī)?？矗环矫嫖覈哟罅Χ炔渴鸪樗钅芎腿廴邴}儲熱等大規(guī)模儲能技術(shù)，根據(jù)國家能源局已公布的數(shù)據(jù)和CNESA統(tǒng)計，截止2016年底，我國抽水蓄能電站的投運規(guī)模超過24GW，占全部儲能累計安裝量的99%以上，預(yù)計到2020年底，抽水蓄能電站裝機將達到 40GW。應(yīng)用于太陽能光熱領(lǐng)域的熔融鹽儲熱項目在我國的發(fā)展?jié)摿薮螅壳暗囊?guī)劃和在建裝機超過1.8GW，2016年8月，國內(nèi)首座塔式10MW熔鹽儲熱項目投運。另一方面，以電化學(xué)電池為主的儲能技術(shù)發(fā)展速度較快，據(jù)CNESA統(tǒng)計，2000 -2016年(不包含抽水蓄能和儲熱)的儲能累計裝機量為189.4MW，年增長率34%。截止2016年底，全球2000年-2016年儲能的累計裝機(不包含抽水蓄能和儲熱)為1756.5MW，年增長率為48%，我國在全球占比為11%。
從未來發(fā)展看，受我國能源變革和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整政策、新一輪電力體制改革、可再生能源消納和電動汽車發(fā)展增速的驅(qū)動，從2015年下半年開始，儲能產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了一輪快速發(fā)展。根據(jù)CNESA的統(tǒng)計，從2015年7月到2016年12月，不包含抽水蓄能和儲熱在內(nèi)的新增規(guī)劃項目總裝機量達到740MW(估算的容量為3.8GWh，不包含抽水蓄能和儲熱項目)，計劃在未來的兩三年內(nèi)建設(shè)、投運完成;如果規(guī)劃全部落實，到2018年，我國儲能的累計安裝量將實現(xiàn)七到十倍的增長。儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展初具規(guī)模。
政府和社會對于儲能產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度不斷提高，定位逐步清晰，快速發(fā)展已經(jīng)成為必然。最近國家出臺的多項能源規(guī)劃政策，包括“十三五”規(guī)劃綱要、《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》、《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》、電力“十三五”規(guī)劃、可再生能源“十三五”規(guī)劃等，都將儲能作為重點研究和發(fā)展領(lǐng)域之一。儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展熱度不斷增高，但作為新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)，儲能在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用市場尚未完全形成，市場機制也不健全;在用戶側(cè)，儲能的應(yīng)用類型單一，可實現(xiàn)的價值有限，具有盈利性的商業(yè)模式正處于不斷探索中。儲能項目的可盈利性成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵和“十三五”期間的主要目標。
從政策層面看，補貼和補償政策、市場機制和價格機制是推動儲能應(yīng)用可盈利的幾個因素;從技術(shù)和應(yīng)用層面看，降低技術(shù)成本、尋找更多的儲能市場機會則是儲能從業(yè)者接下來的重點工作。未來，我國的能源變革、大規(guī)模可再生能源的接入和電力體制改革的進一步深化都將給儲能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造巨大的市場商機，儲能技術(shù)的發(fā)展優(yōu)化也將更貼近市場和用戶的需求。在“十三五”期間，期望儲能產(chǎn)業(yè)能夠保持健康、可持續(xù)的發(fā)展態(tài)勢，突破商業(yè)化應(yīng)用的門檻，實現(xiàn)系統(tǒng)的多重價值，成為支撐能源革命、建設(shè)我國低碳綠色生態(tài)系統(tǒng)的新生力量!
