中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：大家好，今天我給各位帶來(lái)《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展及案例分析》，10月11日國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，借著指導(dǎo)意見(jiàn)發(fā)布的契機(jī)，和大家分享一下我自己對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的看法。我主要從三個(gè)方面來(lái)介紹，第一個(gè)是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、第二個(gè)是儲(chǔ)能應(yīng)用介紹、第三個(gè)是儲(chǔ)能案例分析。
1、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
首先，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。提到儲(chǔ)能，從字面上來(lái)說(shuō)儲(chǔ)能就是通過(guò)一些介質(zhì)和設(shè)備將能量存儲(chǔ)起來(lái)，然后在需要的時(shí)候把能量進(jìn)行釋放。廣義上的儲(chǔ)能包含煤、石油、天然氣這些國(guó)家戰(zhàn)略上的存儲(chǔ)，還包括電力、熱、氫、成品油等二次能源的存儲(chǔ)；狹義的儲(chǔ)能一般是指儲(chǔ)電和儲(chǔ)熱。儲(chǔ)能根據(jù)電能存儲(chǔ)方式和技術(shù)不同，可以分為化學(xué)儲(chǔ)能、物理儲(chǔ)能以及電磁儲(chǔ)能。今天我們主要講電化學(xué)儲(chǔ)能，電化學(xué)儲(chǔ)能是利用化學(xué)反應(yīng)直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的一種存儲(chǔ)方式。不同種類的電化學(xué)電池，主要根據(jù)電極、電解液還有隔膜上材料的不同而區(qū)分。較為典型的化學(xué)儲(chǔ)能主要有鉛蓄電池、鋰離子電池、液硫電池、鈉硫電池。不同技術(shù)路線的電池，其技術(shù)參數(shù)也是不同，所適用的應(yīng)用場(chǎng)景也不同。
我們對(duì)常見(jiàn)幾種儲(chǔ)能技術(shù)從經(jīng)濟(jì)性、安全性等方面做了一些分析。從經(jīng)濟(jì)性方面來(lái)看，鉛碳電池是有一定的優(yōu)勢(shì)，也是目前唯一可以初步商用化的電池，但今年隨著鉛價(jià)格的上漲，鉛蓄電池整體成本都有較大幅度的上漲。相對(duì)而言，鋰離子電池應(yīng)用是最廣的，也是發(fā)展最快的，這主要得益于新能源汽車的發(fā)展；另外，我們也在嘗試性做一些電動(dòng)汽車退役電池梯次應(yīng)用，由于目前退役電池的存量比較少，導(dǎo)致退役電池的成本也因物以稀為貴，價(jià)格還是略為偏高。
我們介紹了儲(chǔ)能電池技術(shù)的一些情況，下面我們來(lái)看看國(guó)家從政策層面給予儲(chǔ)能的支持。對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)比較有影響的主要是2016年6月份國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)電儲(chǔ)能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場(chǎng)）機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》，文件首次明確了儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)交易的身份和地位，目前，已有7個(gè)省市發(fā)布了電力輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行規(guī)則（試行）：東北、山西、甘肅、新疆、山東、廣東、福建等，除山東的文件中沒(méi)有提及儲(chǔ)能外，其他6個(gè)省市的規(guī)則中都明確了儲(chǔ)能的市場(chǎng)主體地位可以參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)；除廣東明確儲(chǔ)能只能在發(fā)電側(cè)參與，其他五個(gè)省市都允許儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)，或者用戶側(cè)參與輔助服務(wù)市場(chǎng)；甚至在某些地區(qū)，還允許儲(chǔ)能參與售電。儲(chǔ)能的充電可以直接從交易市場(chǎng)購(gòu)買更低的價(jià)格，儲(chǔ)能的電力除企業(yè)自用外，也可以出售。
另一個(gè)，就是今年10月12日國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合其他七部委發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，這個(gè)《指導(dǎo)意見(jiàn)》首次明確了儲(chǔ)能在能源產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位，并提出未來(lái)十年儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)⒎?個(gè)階段的發(fā)展目標(biāo)，同時(shí)明確了儲(chǔ)能的五大重點(diǎn)任務(wù)。
中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，行業(yè)公認(rèn)的是分3個(gè)階段。2010年之前是技術(shù)驗(yàn)證的階段，2011年—2015年，是示范應(yīng)用的階段，2016年進(jìn)入了商業(yè)化初期的階段。我們從下面電化學(xué)儲(chǔ)能的裝機(jī)容量圖也能看出來(lái)，在2010年之前整個(gè)裝機(jī)容量是非常小的，但從2015年—2016年裝機(jī)容量增長(zhǎng)是非?？斓?，2016年的裝機(jī)容量是243MW，預(yù)計(jì)2017年電化學(xué)儲(chǔ)能的裝機(jī)容量會(huì)達(dá)到600MW。
下面2幅圖是中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)的概況，左邊是儲(chǔ)能技術(shù)的分布，右邊是儲(chǔ)能應(yīng)用的分布。從電池技術(shù)上看，鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)并逐年增長(zhǎng)，是中國(guó)市場(chǎng)增速最快的儲(chǔ)能技術(shù)，鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用主要還是分布式發(fā)電及微網(wǎng)、可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域，兩者累計(jì)裝機(jī)合占所有鋰電項(xiàng)目的近90%；鉛蓄電池的裝機(jī)規(guī)模僅次于鋰電池，主要應(yīng)用于分布式發(fā)電及微電網(wǎng)領(lǐng)域，累計(jì)裝機(jī)占所有鉛蓄電池項(xiàng)目的95%，并且以鉛碳電池的應(yīng)用居多。相較于傳統(tǒng)的鉛蓄電池，鉛碳電池在循環(huán)壽命、功率密度和能量密度等方面都有了較大提升，鉛碳電池較高的性價(jià)比，使得鉛碳電池成為目前儲(chǔ)能初步商業(yè)化應(yīng)用的首選技術(shù)之一。
從應(yīng)用分布上看，分布式發(fā)電及微電網(wǎng)、可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域的儲(chǔ)能裝機(jī)占比最大，這兩者累計(jì)裝機(jī)規(guī)模超過(guò)市場(chǎng)的80%。從近幾年各應(yīng)用領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)來(lái)看，分布式發(fā)電及微網(wǎng)，不管是裝機(jī)規(guī)模還是項(xiàng)目數(shù)都是第一位，規(guī)模裝機(jī)占比53%，這個(gè)領(lǐng)域里面，鋰電池和鉛蓄電池這兩種技術(shù)是應(yīng)用最多的，兩者累計(jì)裝機(jī)占該領(lǐng)域的89%。主要是在一些海島或者偏遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)中促進(jìn)風(fēng)光等新能源的就地消納，解決區(qū)域供電問(wèn)題；另外一方面是在工商企業(yè)領(lǐng)域，主要是我們熟悉的基于峰谷價(jià)差來(lái)削峰填谷，部分地區(qū)可以參加需求響應(yīng)，降低自身能耗的同時(shí)減輕配電網(wǎng)的高峰壓力，用戶側(cè)的應(yīng)用后面我們會(huì)詳細(xì)講解。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2016年國(guó)內(nèi)鋰電池企業(yè)出貨量前五名分別是比亞迪、CATL、天津力神、國(guó)軒高科、比克電池。隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，電池產(chǎn)能在不斷擴(kuò)展，之前參觀過(guò)幾家動(dòng)力電池企業(yè)，每家企業(yè)都在擴(kuò)產(chǎn)線，或者有擴(kuò)產(chǎn)的計(jì)劃，未來(lái)幾年電池產(chǎn)能過(guò)?？赡軙?huì)是問(wèn)題，同時(shí)，未來(lái)幾年，會(huì)有大量電動(dòng)汽車的電池退役，電動(dòng)汽車退役電池如何利用，有很多企業(yè)在研究，我們中恒旗下子公司上海煦達(dá)獨(dú)創(chuàng)的“組串式架構(gòu)”，“淺充淺放策略”電動(dòng)汽車退役電池梯次利用技術(shù)，并設(shè)計(jì)和建設(shè)了國(guó)內(nèi)首套MWh級(jí)退役電池梯次利用的商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目。
2、儲(chǔ)能應(yīng)用的介紹
接下來(lái)，我們介紹一下儲(chǔ)能的應(yīng)用。儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景既可以按照之前的應(yīng)用領(lǐng)域分成分布式發(fā)電和微電網(wǎng)、可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、電力輸配領(lǐng)域。也可以按照電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用來(lái)進(jìn)行區(qū)分，這里面主要按照儲(chǔ)能在發(fā)電端、輸配電端和用電端這三個(gè)方面來(lái)講。
在發(fā)電端主要有兩種應(yīng)用：第一個(gè)應(yīng)用，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電這些大規(guī)模集中式的可再生能源結(jié)合。目前，可再生能源裝機(jī)規(guī)模很大，發(fā)展也比較迅速，但是消納卻也不容樂(lè)觀，儲(chǔ)能作為解決可再生能源消納問(wèn)題的技術(shù)已經(jīng)被國(guó)家和行業(yè)認(rèn)可。通過(guò)儲(chǔ)能的功率平滑解決新能源發(fā)電的波動(dòng)，提高新能源的發(fā)電穩(wěn)定性，從而提高新能源的上網(wǎng)率。第二個(gè)應(yīng)用，是參與到輔助服務(wù)中，相關(guān)的文件里面也明確了儲(chǔ)能可以作為獨(dú)立的主體或者與傳統(tǒng)火電機(jī)組參與輔助服務(wù)。國(guó)內(nèi)有很多的項(xiàng)目已經(jīng)在示范應(yīng)用，最活躍的是山西。山西補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)比較高，受到很多儲(chǔ)能企業(yè)的青睞。從目前商業(yè)化來(lái)看，調(diào)峰調(diào)頻在山西已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化了。
在輸配電端，儲(chǔ)能可以維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，緩解輸配電網(wǎng)絡(luò)，主要是配電網(wǎng)容量不足的一些情況。這里主要還是抽水蓄能的電站，電化學(xué)儲(chǔ)能也有了一些示范的項(xiàng)目案例。
在用戶端，儲(chǔ)能可以降低電量電費(fèi)和基本電費(fèi)，還可以參與需求側(cè)響應(yīng)，解決電能質(zhì)量等。下面就儲(chǔ)能用戶側(cè)的應(yīng)用分別介紹。第一個(gè)，是基于峰谷價(jià)差做削峰填谷，收益取決于價(jià)差，價(jià)差越大收益也就越好。從目前儲(chǔ)能的建設(shè)成本來(lái)計(jì)算，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的電價(jià)價(jià)差來(lái)做削峰填谷，經(jīng)濟(jì)性不是很好，所以我們要挖掘更多需求的價(jià)值點(diǎn)；比如接下來(lái)講的第二個(gè)應(yīng)用，通過(guò)儲(chǔ)能控制企業(yè)的需量，來(lái)降低企業(yè)的容量電費(fèi)，對(duì)于容量電費(fèi)較高的企業(yè)，我們就可以通過(guò)需量控制來(lái)降低它的容量電費(fèi)；第三個(gè)應(yīng)用，在江蘇、唐山、北京、佛山等需求側(cè)試點(diǎn)地區(qū)，儲(chǔ)能可以參與需求側(cè)響應(yīng)，在不影響生產(chǎn)的情況下，也能滿足需求側(cè)響應(yīng)的指令，參與需求側(cè)響應(yīng)，獲得政府的補(bǔ)貼；第四個(gè)應(yīng)用，是通過(guò)儲(chǔ)能解決電壓質(zhì)量問(wèn)題，這是一個(gè)很好的研究方向。由于天氣、線路故障等會(huì)導(dǎo)致電壓暫降、電壓短時(shí)中斷等，這些電壓質(zhì)量會(huì)影響變頻、伺服儀器設(shè)備，針對(duì)以上問(wèn)題我們通過(guò)儲(chǔ)能來(lái)解決，不僅能做削峰填谷，還能解決電壓量，通過(guò)雙重價(jià)值來(lái)看評(píng)估儲(chǔ)能的收益；第五個(gè)應(yīng)用，儲(chǔ)能可以與分布式發(fā)電結(jié)合形成微電網(wǎng)，平滑分布式發(fā)電的波動(dòng)，解決系統(tǒng)穩(wěn)定性的問(wèn)題，同時(shí)在電網(wǎng)故障的時(shí)候作為主電源提供電壓和頻率支撐，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的獨(dú)立運(yùn)行，保障負(fù)荷的供電可靠。
3、案例分析
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上面我們介紹了儲(chǔ)能的部分應(yīng)用，下面我們拿國(guó)內(nèi)比較有典型意義的項(xiàng)目案例來(lái)分析一下其商業(yè)模式。這是南都在江蘇無(wú)錫星洲工業(yè)園投建的一個(gè)20兆瓦、160兆瓦時(shí)的鉛炭電池，這個(gè)項(xiàng)目是由南都電源來(lái)投資、運(yùn)營(yíng)、用戶提供場(chǎng)地并且按優(yōu)惠電價(jià)使用儲(chǔ)能電站的電，這個(gè)項(xiàng)目是目前全球最大的用戶側(cè)商業(yè)化運(yùn)作的儲(chǔ)能電站。該項(xiàng)目主要是園區(qū)用電的電量電費(fèi)和容量電費(fèi)，同時(shí)調(diào)節(jié)園區(qū)的峰值平衡，參與江蘇的需求側(cè)響應(yīng)。江蘇的峰谷價(jià)差是0.75元、用戶讓利是0.1元，也就是說(shuō)投資方每度電的收益是0.65元，除了峰谷價(jià)差的收益，還有參與江蘇電力的需求側(cè)響應(yīng)的政府補(bǔ)貼， 這個(gè)補(bǔ)貼也會(huì)和用戶分成，據(jù)投資方預(yù)計(jì)項(xiàng)目每年可以節(jié)約3564.3萬(wàn)元。
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第二個(gè)案例，江蘇天工集團(tuán)的國(guó)家級(jí)能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目， 這個(gè)項(xiàng)目里面會(huì)建設(shè)12.5MW/100MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)，一期已經(jīng)完成建造1MW/8MWh，主要功能是實(shí)現(xiàn)大用戶的削峰填谷和改善電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)的響應(yīng)。收益主要是削峰填谷的收益，每年約182萬(wàn)左右，同時(shí)又解決天工的電能質(zhì)量問(wèn)題，這塊節(jié)省電能質(zhì)量治理的投資費(fèi)用達(dá)到了2千多萬(wàn)，另外它參與電力需求側(cè)的響應(yīng)也可以獲取政府的補(bǔ)貼。這個(gè)項(xiàng)目的商業(yè)模式是削峰填谷與電能質(zhì)量相結(jié)合，不單純的去靠峰谷價(jià)差來(lái)獲取收益。因?yàn)榉骞葍r(jià)差的經(jīng)濟(jì)性不是特別好，如果我們把電能質(zhì)量的硬性需求解決了同時(shí)又有峰谷價(jià)差的收益，這樣來(lái)算項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性和價(jià)值就會(huì)很好。
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最后一個(gè)案例是儲(chǔ)能與光伏、充電樁結(jié)合的光儲(chǔ)充微電網(wǎng)，現(xiàn)在也比較火。這是我們自己投資、建設(shè)的微電網(wǎng)項(xiàng)目，有光伏、儲(chǔ)能、充電樁、廠區(qū)負(fù)荷。主要是實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能的削峰填谷和應(yīng)急備用的功能，同時(shí)對(duì)光伏發(fā)電有很好的控制。另外一個(gè)作為微電網(wǎng)示范項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行和離網(wǎng)運(yùn)行。儲(chǔ)能和新能源結(jié)合的時(shí)候，可以讓新能源發(fā)電更友好，讓微電網(wǎng)變得更友好，這應(yīng)該是未來(lái)的一個(gè)趨勢(shì)。
智惠能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟特邀講師：李峰
杭州中恒云能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司
微網(wǎng)部 總監(jiān)
責(zé)編：杉杉
