中國儲能網(wǎng)訊：近日，國家發(fā)展和改革委員會能源研究院專家熊華文教授出席行業(yè)會議并作演講。熊教授在演講中表示，2016年全球儲能規(guī)模大概是170GW，傳統(tǒng)的抽水蓄能占到了96%-97%，電化學(xué)儲能還是鋰離子電池為主，2030年左右的電池成本有可能在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上下降30%-40%，政策方面國家層面對儲能行業(yè)出臺大規(guī)模的經(jīng)濟補貼和補助不是說完全不可能，但這是小概率事件。
以下為發(fā)言實錄：
熊華文：非常高興和大家探討關(guān)于儲能方面的現(xiàn)狀、潛力、障礙和未來的建議。本來節(jié)能是我的專業(yè)，不用稿子我都可以講，但后來考慮到大會的主題和組委會的相關(guān)安排，所以換成了儲能這個話題和大家探討。需要說明的是，我對這方面的研究不深，如果有不正確的地方請大家多多批評指正。
2017年是我們儲能產(chǎn)業(yè)的歷史上值得紀念的一年，國家發(fā)改委和能源局出臺了《儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，搞儲能的人應(yīng)該都非常清楚，現(xiàn)在的儲能為什么這么熱？應(yīng)該說和未來我們的發(fā)展，尤其是能源系統(tǒng)的發(fā)展變化方向密切相關(guān)。什么情況下儲能最有價值？主要有三個重要的點：
未來我們的能源系統(tǒng)是要向低碳化方向發(fā)展，意味著高比例的可再生能源，高比例可再生能源的消納目前確實是各界，不管是能源生產(chǎn)界還是電網(wǎng)，或者是對各級政府都是非常大的問題，大家肯定也非常清楚儲能是解決高比例可再生能源消納的重要途徑。其次是能夠提供非常靈活有效的電力系統(tǒng)，包括電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性。
電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性的具體實現(xiàn)途徑來看，最前端的系統(tǒng)運行、市場機制的設(shè)計到后面的負荷管理、靈活發(fā)電、電網(wǎng)和儲能等等，涵蓋了電力系統(tǒng)靈活性資源的各個方面。前面的兩個更多的是管理和體制機制的范疇，這是管理層面的事情。中間的虛線的部分實際上就是從技術(shù)層面可以提供的，就是對電力系統(tǒng)、靈活性、可靠性，提高電力系統(tǒng)的運營效率能夠想出來的技術(shù)性辦法，負荷端、發(fā)電端、電網(wǎng)和儲能，儲能放在電力系統(tǒng)這個角度來看就是整個電網(wǎng)的重要支撐。
我們在相對高比例的可再生能源的情況下，儲能能夠給我們的電力系統(tǒng)靈活性、可靠性帶來什么作用？實際上加入儲能以后，風(fēng)電的出力更加穩(wěn)定，整個電力系統(tǒng)的運行峰谷差進一步平滑，所以這是從這兩個大的背景條件來看儲能潛在的價值。國家發(fā)改委和能源局前兩個月的文件當(dāng)中寫明了儲能真正應(yīng)用的幾個方面，高比例推動可再生能源的消納、提高電網(wǎng)運行的靈活性和可靠性、能源互聯(lián)網(wǎng)和區(qū)域智慧能源系統(tǒng)也需要儲能的介入，這個文件對儲能產(chǎn)業(yè)的定位就是我們未來能源革命的一個重要的支撐點，就是從戰(zhàn)略定位上明確了儲能未來的發(fā)展方向和前景。
這張圖顯示了整個系統(tǒng)的角度來看我們儲能到底有什么樣的系統(tǒng)價值，我們可以減少發(fā)電能量，同時可以干擾棄風(fēng)棄光，相對應(yīng)地可以避免輸電的投資、配電的投資，同樣可以提供低成本的輔助服務(wù)、調(diào)風(fēng)調(diào)頻，終端通過加入儲能系統(tǒng)，我們可以降低容量電費，同時實現(xiàn)分時電價的套利，最后可以降低我們終端的用電成本，這是從整個系統(tǒng)的角度對儲能進行價值分析。既然儲能有這么大的價值、有這么多的好處，為什么儲能產(chǎn)業(yè)目前來看大部分應(yīng)用還是處于微利甚至虧本？少部分的微利是因為系統(tǒng)的價值在現(xiàn)有的市場價值和各種價格體系當(dāng)中沒有得到很好的體現(xiàn)。
今天我們探討的電化儲能可能是技術(shù)儲能當(dāng)中的一種形式，不能說儲能就是電化儲能。從儲能的各種技術(shù)路線來看，大致有這樣幾個分類：物理儲能可以說是當(dāng)前我們應(yīng)用最廣泛、最傳統(tǒng)的一種儲能方式，最具代表性的就是抽水蓄能。還有電化學(xué)儲能和儲熱，電力系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用得不多，但是從能源消費端搞蓄冷蓄熱，這個方面應(yīng)該說是一種非常成熟的、低成本的儲能措施，但是直接和新一代的電力系統(tǒng)發(fā)展方向相比可能相對結(jié)合得少一點。儲氫也是現(xiàn)在的一個重要的儲能方向，下面我還會介紹關(guān)于儲氫與儲能之間怎么看待的問題。電動汽車本身也是儲能的一種重要的方式，可以通過與電網(wǎng)之間的有序充電、V2G等等，包括廢舊電池的回收利用，應(yīng)該說也是儲能產(chǎn)業(yè)的一個重要的技術(shù)方向。
2016年全球儲能規(guī)模大概是170GW，傳統(tǒng)的抽水蓄能占到了96%-97%，抽水蓄能以外我們的電化學(xué)儲能應(yīng)該說又占到了整個其它這部分的50%左右的比重，電化學(xué)儲能當(dāng)中按照世界趨勢來看還是鋰離子電池為主，大概占到了75%，中國基本上也是這樣的情況，總的規(guī)模是25GW，97%-98%的比重是傳統(tǒng)的抽水蓄能，其它的部分也是以電化學(xué)儲能為主。我們基本上是以鋰離子電池儲能占到了絕大部分，但是和國外略有區(qū)別的地方是，由于產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的原因，我們的鉛蓄電池在整個電化學(xué)儲能當(dāng)中的比重要明顯地高于世界平均水平。其它的納硫電池和鉛鋅正處于研發(fā)示范階段，距離商業(yè)化的應(yīng)用還是有一定的距離。
這是從2000年到2016年的快速增長，基本上從2011年以后我們的電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)才開始發(fā)展，之前幾乎可以忽略不計，從零到一的增速是1000%，這個是起步年份，到了后面幾年的年均增速基本上都保持在50%-100%這樣的區(qū)間，5年之間翻了6倍。
退役電池國內(nèi)涉及的可能還不是太多，國外關(guān)于退役電池的儲能也有一些初步的商業(yè)化嘗試，并沒有開展大規(guī)模商業(yè)化的應(yīng)用，主要是電動汽車的制造商開展的，比如寶馬。這是兩種不同的商業(yè)模式，但是技術(shù)路線都是一樣的，就是組件回收和重新集成，用于電網(wǎng)的儲能，寶馬是直接賣，戴姆勒是做了退役電池儲能的運營。為什么要談到這一點？電動汽車的發(fā)展現(xiàn)在應(yīng)該是如火如荼，真正大規(guī)模退役電池的到來至少就是這幾年?，F(xiàn)在我們就要著手關(guān)注退役電池的儲能問題，實際上這是一個非常巨大的空間。
影響儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有哪些因素？個人把它歸結(jié)成了三大因素：前兩個是技術(shù)和成本，這個大家可能心里都很清楚，國家發(fā)改委和能源局的文件當(dāng)中對未來儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了四個目標(biāo)，叫做低成本、長壽命、高安全性、高能量密度，這些指標(biāo)未必全面，但是可以概括出未來儲能產(chǎn)業(yè)要想在這個市場上立足需要追求和努力的目標(biāo)。目前來看，儲能行業(yè)面臨著最大的三個方面的影響因素：技術(shù)問題、成本問題和政策設(shè)計下帶來的商業(yè)模式問題，說到底，能不能快速發(fā)展就是這三個方面。
前面兩個方面大家還是有比較明確和統(tǒng)一的判斷，按照技術(shù)進步來看，業(yè)界對我們電池的技術(shù)進步還是抱有非常樂觀的態(tài)度，日本綜合產(chǎn)業(yè)開發(fā)機構(gòu)和我們的汽車工程學(xué)會基本上都預(yù)測到2030年我們的電池單體能量密度可以達到500W/時/千克，美國能源部預(yù)測到2030年單體電池能量密度可以達到800W/時/千克。這是平均單體電池密度的2-3倍，但技術(shù)進步的指標(biāo)有很多，總體上還是比較樂觀的。
這幾年成本下降得非常快，未來還會繼續(xù)下降，而且還有非常大的空間。具體的預(yù)測數(shù)據(jù)就不再講了，但是大家可以掌握一個概念，2030年左右未來的電池成本在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上下降30%-40%是非常有可能的，這就是對成本下降的總體趨勢的判斷。下降的區(qū)間大家都有不同的認可，但是唯一非常一致的就是未來依然有30%-40%的下降空間和潛力。
儲能行業(yè)要體現(xiàn)它的價值，但在現(xiàn)有的政策體系下儲能的價值其實體現(xiàn)得并不明顯，所以未來的政策是影響儲能行業(yè)發(fā)展的一個重要的因素?，F(xiàn)在國際上對儲能行業(yè)的發(fā)展都有哪些政策？歸結(jié)起來基本上就是市場結(jié)構(gòu)設(shè)計，就是不給錢，但是給政策，另一個是直接給錢的。
美國是搞市場結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個典型代表，通過市場化的結(jié)構(gòu)設(shè)計推動儲能行業(yè)發(fā)展，形成相應(yīng)的商業(yè)模式，并且能夠獲得合理的經(jīng)濟回報。比較典型的是美國能源監(jiān)管委員會關(guān)于儲能參與電力市場輔助服務(wù)的法律，應(yīng)該說給予了儲能在電力市場輔助服務(wù)方面明確了它的重要地位，同時也是給它創(chuàng)造了巨大的市場空間。加州的主要是可再生能源比例的配額制，也是對所有電網(wǎng)運營公司提出了儲能提高高比例可再生能源強制性配額明確的采購目標(biāo)，可再生能源必然是需要相對規(guī)模的儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)當(dāng)中進行配套。
大家可能都在探討國內(nèi)會不會對儲能行業(yè)出臺大規(guī)模的政策補貼？我是行業(yè)外的人士，不是消息靈敏人士，但是據(jù)我個人判斷，國家層面對儲能行業(yè)出臺大規(guī)模的經(jīng)濟補貼和補助不是說完全不可能，但這是小概率事件?，F(xiàn)在儲能的政策空間是什么？基本上就是峰谷價差，做得好少虧一點，做得不好缺口可能還比較大。其次是電力市場輔助服務(wù)，當(dāng)然是以輔助服務(wù)為代表的、參與電力市場的一些商業(yè)模式，包括電力需求產(chǎn)業(yè)，這是目前在現(xiàn)有空間下可以琢磨的，其它的就是點對點的示范項目。
這個不是普惠型的支持政策，比如現(xiàn)在搞了多輪互補的示范、偏遠地區(qū)和海島的風(fēng)光互補，單從系統(tǒng)的角度還僅限于示范項目的層次，并不是面上的整個大的政策。國家大的支持政策實際上不那么直接、不那么明顯，未來的政策創(chuàng)造需要靠什么？需要靠我們電力體制改革進程的推進，只有隨著進程的推進，我們儲能的市場空間才會進一步顯著擴大。
商業(yè)模式是決定儲能能不能賺錢、或者能不能虧得少一點的重要影響因素，目前比較成熟的基本就是峰谷價差、二次調(diào)頻、可再生能源和發(fā)電并網(wǎng)，基本上就是這三個途徑?，F(xiàn)在行業(yè)內(nèi)對這三個商業(yè)模式應(yīng)該是有這樣一種判斷和認識，就是基本上峰谷價差這種商業(yè)模式是覆蓋不了成本的，但是做得好的話也許能少虧一點，未來如果差的區(qū)間更大的話有可能覆蓋一部分，但是我個人認為這種商業(yè)模式不是儲能真正應(yīng)用的主要場景。
按照目前的運營情況來看，雖然更多的是示范性項目，但在安全性、可靠性、靈活性和迅速響應(yīng)方面已經(jīng)可以證明是可行的，可以說它的重要的歷史功績是值得銘記的，至少給我們電力指出了這樣一條路，就是儲能參與電力系統(tǒng)的輔助服務(wù)，安全性和可靠性上是沒有問題的，這是一個重要的成就?，F(xiàn)在隨著技術(shù)成本的降低，部分示范項目當(dāng)中火電廠的儲能配合電網(wǎng)輔助服務(wù)，應(yīng)該是可以做到保本的。目前從現(xiàn)有的政策框架來看盈利的水平應(yīng)該說不是特別令人滿意，基本上還是從社會價值，比如減少棄風(fēng)棄光，推動可再生能源消化的角度是有意義的，但是從純粹經(jīng)濟帳來算，目前確實是算不過來。
京津唐地區(qū)到未來2030年這樣的電力系統(tǒng)，通過應(yīng)用儲能能夠給我們的電力系統(tǒng)帶來什么樣的價值？這是一天的運行曲線，無儲能和有儲能的情況下最顯著的特點是兩個方面：可再生能源的出力明顯平穩(wěn)，煤電、天然氣和熱電聯(lián)產(chǎn)這些傳統(tǒng)機組的出力明顯更加平穩(wěn)，所以這是應(yīng)用儲能以后對電力系統(tǒng)改善的情況。促進傳統(tǒng)機組平穩(wěn)出力，推動新能源大規(guī)模的消納。
儲能的價值在現(xiàn)有的政策框架下確實體現(xiàn)得不夠，所以導(dǎo)致儲能老是覺得好，但總是虧錢、算不過來帳，我們就把儲能相關(guān)的技術(shù)路線放到了整個系統(tǒng)價值里面評判到底有什么價值。這就說明單體價值和系統(tǒng)價值之間已經(jīng)出現(xiàn)了脫鉤和分離，就像經(jīng)濟學(xué)里面常講的外部性的效益，雖然我給大家做了貢獻，但我做的這個貢獻最后體現(xiàn)不到收益上。既然收益不能內(nèi)部化，那么在現(xiàn)有的政策下只能算單體單個的帳，這個經(jīng)濟帳是自然算不過來的。
這是關(guān)于電動汽車對我們電力系統(tǒng)的系統(tǒng)價值和單個價值，還有成本之間的比較。按照系統(tǒng)價值的角度，我們的儲能系統(tǒng)對電力系統(tǒng)有什么價值呢？比如減少電網(wǎng)投資，減少配電費用，包括減少氣電、增加輔助服務(wù)等等，一系列的技術(shù)是整個儲能系統(tǒng)運用以后對整個電力系統(tǒng)大的系統(tǒng)上的提升，綠色的是成本，最后大家可以比一比。按照儲能系統(tǒng)的自身投入與創(chuàng)造的系統(tǒng)價值相比性價比是非常高的，節(jié)約了成本，空白的柱子相當(dāng)于儲能系統(tǒng)節(jié)約的成本，但是這個空白部分節(jié)約的成本真的是可以體現(xiàn)到儲能上的經(jīng)濟價值嗎？這是不對的，要是這樣的話儲能早就賺錢了。正是因為這些空的柱子是虛擬的價值，是跟整個系統(tǒng)價值相比得出的價值，分布在各個經(jīng)濟主體上的。
我們把儲能價值分為能量價值、能量+容量價值和全部價值，儲能投資真正能夠體現(xiàn)到經(jīng)濟收益上的只是能量價值，或者主要是能量價值，現(xiàn)在能量和容量價值我們體現(xiàn)得都很少，并不是對電力系統(tǒng)優(yōu)化的系統(tǒng)價值，所以就清楚地說明了我們的儲能系統(tǒng)，為什么系統(tǒng)價值很高，但是從經(jīng)濟主體的核算來看它的價值是很低的？經(jīng)濟核算體系是只考慮儲能系統(tǒng)的能量價值，投入可能是1%，超出1%的就說明效益是高于投入的。這是針對電動汽車的幾個技術(shù)路線，目前的能量價值來看是具有正的投入產(chǎn)出比的，其它的投入產(chǎn)出比都在1%以下，那就意味著單純從能量這個角度，這些儲能的技術(shù)路線都是虧的，產(chǎn)出是覆蓋不了投入的。如果從整個系統(tǒng)價值的角度，我們的投入和產(chǎn)出比就高多了。我們需要通過我們的市場設(shè)計、機制設(shè)計把我們儲能產(chǎn)生的這種系統(tǒng)價值在不同的利益主體之間進行合理的分配，并不是所有的都要分到儲能上來，但是現(xiàn)在完全不考慮它的系統(tǒng)價值，只考慮它的能量價值，這種分配機制和格局肯定也是不對的。
剛才還有講到儲氫，同樣的投入有不同的儲能路線，我們到底是儲電還是儲氫？如果從轉(zhuǎn)換效率來看，同樣是投入天然氣，最后出來的電力我們是通過氫的路線還是通過化學(xué)電池的路線？目前來看化學(xué)電池的轉(zhuǎn)換效率更高，比如從天然氣出發(fā)還是可再生能源出發(fā)。但是從長遠來看，以儲氫作為核心媒介打通不同能源管網(wǎng)之間建立不同能源網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，這應(yīng)該是整個儲能的未來。走路要一步一步地走，我們就是要從電化儲能開始向儲氫過渡，雖然現(xiàn)在電化儲能的效率更高，儲氫的效率更低，但關(guān)鍵是儲氫能夠把各種能源網(wǎng)絡(luò)進行非常有效的鏈接，如果連成網(wǎng)絡(luò)以后所有的各種能源介質(zhì)最大的特點是穩(wěn)定、平衡、有安全性，同時也有經(jīng)濟性。這和目前我們發(fā)展電化學(xué)儲能是一點也不矛盾的，這是同一個事物的兩個階段。
儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著一系列的障礙，大致有這樣幾個方面：首先是對儲能界定的問題，實際上這個定位目前在政策層面已經(jīng)不多了，國家能源局都已經(jīng)明確了儲能系統(tǒng)可以參與電力系統(tǒng)的輔助服務(wù)，但是在執(zhí)行層面確實還是有些障礙。比如電網(wǎng)接入的時候技術(shù)標(biāo)準各個方面可能沒有，確確實實還存在很大的接入障礙，目前也就只是示范項目走得比較順，但是未來大規(guī)模推開以后具體怎么定位的問題。因為儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)當(dāng)中既不是發(fā)電設(shè)備也不是用電設(shè)備，現(xiàn)有的電力規(guī)范里面確實是缺乏對它的明確的定位。雖然政策上有定位，但是政策和法律、技術(shù)標(biāo)準還是有區(qū)別的，所以雖然有障礙，但障礙還是不大，隨著產(chǎn)業(yè)的都是可以慢慢克服的。關(guān)于市場準入和技術(shù)準入的標(biāo)準、監(jiān)測認證、項目審批和接入等等障礙，這些是具體執(zhí)行層面。再就是市場監(jiān)管，儲能怎么和調(diào)度規(guī)則相統(tǒng)一、相適應(yīng)、相匹配，如何在輔助服務(wù)當(dāng)中發(fā)揮它的價值等等，技術(shù)層面實際上還是有一系列的障礙需要摸索。
如果考慮到系統(tǒng)的價值，儲能實際上是很便宜的，但是現(xiàn)有的市場格局下是不便宜的，而是成本過高的一種電網(wǎng)調(diào)節(jié)手段和方式。目前我們正在考慮研發(fā)材料上下游入手，法律定位就要明確它的身份，市場準入方面進行完善，具體體現(xiàn)儲能的價值和地位。通過參與電力系統(tǒng)的輔助服務(wù)，我們可以擴大儲能應(yīng)用的商業(yè)模式，通過科學(xué)的電力市場進一步體現(xiàn)儲能系統(tǒng)價值。實際上這是比較計劃調(diào)度和市場調(diào)度的情況下儲能價值的體現(xiàn)程度，具體的競爭性電力市場下面我們儲能的系統(tǒng)價值是能夠更好地得到體現(xiàn)，經(jīng)濟價值和商業(yè)模式也是更加有生命力的。短期內(nèi)的政策是兩部制電價，長期是建立競爭性的電力市場，從而進一步推動儲能的價值提升，提高儲能項目的經(jīng)濟回報。
嘉賓：剛才您講到儲能未來要有好的商業(yè)模式，是不是必須要放在電力系統(tǒng)的改革層面？只有電力系統(tǒng)正常改革市場化了，儲能才能有一個比較好的發(fā)展？目前對互用儲能缺失您是怎么看的？比如分布式光伏現(xiàn)在配儲能的比較少，很多儲能都是集中在電站方面。
熊華文：您提出的邏輯是，是不是只有市場化建成以后才能建立有效的儲能商業(yè)模式、才能取得大規(guī)模的發(fā)展。我覺得電力市場化可以助推儲能行業(yè)的發(fā)展，但并不是唯一的必要條件，并不是沒有電力市場就不能發(fā)展了，而是我們可能提高得更快。即使現(xiàn)有的市場格局下我們只要選擇好市場空間、選擇好比較好的商業(yè)模式，儲能最大的還是成本的問題，但是從需求的急切性來講，整個系統(tǒng)的角度通過儲能削峰填谷、推動電力系統(tǒng)的運行，這個可能是更加迫切的，即使貴一點也是要用的。
嘉賓：由于峰谷差所以導(dǎo)致賺不著錢，儲能大規(guī)模發(fā)展電力市場必須要改革，您認為大概是什么時間？
熊華文：實際上電力市場內(nèi)部爭論都很多，包括建立期貨市場還是現(xiàn)貨市場，而且據(jù)我了解，目前電力市場雖然進程很快，但是遇到了各個方面的阻力，也是我們難以想象的。
嘉賓：電網(wǎng)企業(yè)現(xiàn)在是不能明確地投儲能設(shè)備是嗎？
熊華文：可以投的，張家口國網(wǎng)就投了。
嘉賓：他們還是定位在主網(wǎng)的平衡，如果像剛才您講到的，配電網(wǎng)的投資成本對比，就是配網(wǎng)線路作為削峰填谷或者備用電源，電網(wǎng)企業(yè)可以投的話會不會有更大的促進？
熊華文：電力的利益激勵并不直接，現(xiàn)在還是算不過來帳的，所以導(dǎo)致投的積極性確實不高。未來如果真的能夠算清楚，也是多家的售電主體，電網(wǎng)運營企業(yè)是完全有動力去投的，因為提出穩(wěn)定性和靈活性的話可以降低成本、多增加盈利，但是目前的這種電力體制改革情況下收入體現(xiàn)得非常不明顯，所以沒有動力。
嘉賓：現(xiàn)在來看利用儲能肯定是比較方便的，就是從這個角度來說，如果按照電力市場的改革來說電網(wǎng)企業(yè)可能反而不會投，因為只關(guān)注大電網(wǎng)的安全，配電網(wǎng)的安全不在考慮范疇。
熊華文：這個確實研究得不太多，至于內(nèi)部為什么不去干這件事，按照我的了解，配電網(wǎng)加儲能設(shè)施應(yīng)該說在技術(shù)上還是有一定的障礙，倒不一定是經(jīng)濟問題，因為目前確實還沒有這樣的示范案例，因為涉及到對電網(wǎng)的影響、電網(wǎng)的可靠運行和安全運行等等，包括接入標(biāo)準，技術(shù)上還是有障礙。初級階段的應(yīng)用結(jié)果是大電網(wǎng)而不是配電側(cè)，您說的可能是二十年以后主要的應(yīng)用場景，現(xiàn)在應(yīng)該說比較明確的。
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