中國儲能網(wǎng)訊:儲能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用是我國“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點之一,國家相關(guān)部門對儲能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已制定了一系列相關(guān)的鼓勵政策,這將積極引導(dǎo)儲能相關(guān)研究機構(gòu)、設(shè)備廠商更加積極地參與國內(nèi)外電力市場的發(fā)展建設(shè)。在確保我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的前提下,如何安全、合理、高效地使用新型儲能技術(shù),逐步適應(yīng)市場條件下的調(diào)頻(AGC)、無功調(diào)節(jié)等輔助服務(wù)市場,提高電力系統(tǒng)運行效率,滿足我國大力發(fā)展風電、太陽能發(fā)電等可再生能源的需要,我國儲能行業(yè)需要在借鑒國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)配套地制定促進其發(fā)展的國家產(chǎn)業(yè)政策。
我國“十三五”期間將重點支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在能源行業(yè),新興產(chǎn)業(yè)涉及風能、太陽能等新能源的開發(fā)利用和智能電網(wǎng)、分布式能源、車用新能源等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。這些新興產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模推廣和應(yīng)用,都需要依靠安全、高效、綠色的儲能技術(shù)和產(chǎn)品。結(jié)合美國、日本、德國等儲能的發(fā)展經(jīng)驗,我國有幾點是值得借鑒的:
一是加強儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和激勵性產(chǎn)業(yè)政策的制訂,加強新能源并網(wǎng)的政策規(guī)范,對促進新能源上網(wǎng)的儲能技術(shù)和產(chǎn)品的科研、設(shè)備的制造給予更多的政策激勵。如出臺財政補貼政策、制訂發(fā)展目標和嚴格的技術(shù)標準及管理規(guī)范,以利于驅(qū)動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展;
二是積極開展儲能技術(shù)示范項目。我國儲能行業(yè)起步比較晚,技術(shù)還不完全成熟,隨著可再生能源的普及應(yīng)用、電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及智能電網(wǎng)的建設(shè),產(chǎn)學(xué)研用各部門應(yīng)該及時掌握儲能技術(shù)發(fā)展的最新信息和數(shù)據(jù),加大儲能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用示范的力度,突破關(guān)鍵技術(shù),拓寬應(yīng)用領(lǐng)域;
三是發(fā)揮儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或行業(yè)協(xié)會的溝通協(xié)調(diào)作用,建立和發(fā)展新型儲能的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展機制,促進降低成本、規(guī)范發(fā)展、有序競爭,推動儲能行業(yè)的健康快速發(fā)展。
四是應(yīng)該根據(jù)電力市場化改革的需要,制訂鼓勵儲能參與電力市場輔助服務(wù)建設(shè)的電價政策和配套規(guī)則。
我國儲能現(xiàn)行政策分析
作為實現(xiàn)可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源的重要支撐技術(shù),儲能的發(fā)展至關(guān)重要?,F(xiàn)階段,我國新型儲能技術(shù)剛剛起步,尚在探索,技術(shù)的研發(fā)和項目示范應(yīng)用都離不開國家政策和資金的支持。在政策的倡導(dǎo)和支持下,儲能技術(shù)可以更好地進行基礎(chǔ)研發(fā)、試驗示范、應(yīng)用驗證并逐步走向產(chǎn)業(yè)化。我國現(xiàn)行出臺的一系列關(guān)于儲能發(fā)展的政策、制度,正積極地促進了新型儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一、我國儲能現(xiàn)行相關(guān)政策
我國制定了一系列促進新能源發(fā)展和儲能技術(shù)發(fā)展的政策措施。近期和儲能發(fā)展相關(guān)的政策主要有:
2005年、2009年的《中華人民共和國可再生能源法》及修正案,通過立法推動可再生能源的開發(fā)利用。修正案都將智能電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展、儲能技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)納入法律范疇。這有利于促進智能電網(wǎng)的建設(shè)和整個可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并推動儲能的發(fā)展步伐。
2005年《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》中,包含兩項儲能電池項目,這有利于進一步明確和促進儲能電池的快速發(fā)展和規(guī)?;⑸虡I(yè)化進度。
2006年《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》中,涉及大量能源方面的內(nèi)容,將可再生能源低成本規(guī)?;_發(fā)利用、超大規(guī)模輸配電和電網(wǎng)安全保障等列為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題。重點研究內(nèi)容中包含了重點突破的儲能等技術(shù)與形成基于可再生能源和化石能源互補等的能源供給系統(tǒng)。這對于重點進行高效節(jié)能、儲能中的關(guān)鍵科學(xué)問題的研究。并從科技層面支持儲能技術(shù)、材料等的研究和開發(fā)起到很好的規(guī)劃與指導(dǎo)作用。
2009年7月,財政部、國家能源局、科技部制定了《金太陽示范工程財政補助資金管理暫行辦法》,通過示范工程旨在通過光伏、風光互補等提高偏遠地區(qū)供電能力,解決無電人口用電問題。對光伏、風光發(fā)電等的補助也間接地補助了儲能技術(shù),已獲審批的幾個示范項目中包含國家電網(wǎng)公司風光儲輸示范工程。納入示范項目的工程原則上按光伏發(fā)電系統(tǒng)及其配套輸配電工程總投資的50%給予補助,偏遠無電地區(qū)的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)按總投資的70%予以補助。該政策間接對儲能項目進行了國家財政補助。
2010年發(fā)布的需求側(cè)管理辦法中,以建立峰谷電價制度為出發(fā)點,鼓勵低谷蓄能,在具備條件地區(qū)實行季節(jié)電價。對儲能的使用和發(fā)展起到間接促進作用。
2011年3月,全國人大審議通過了《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年(2011-2015)規(guī)劃綱要》, 國家將培育發(fā)展與新能源相關(guān)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),包括風電、光電、智能電網(wǎng)、電動汽車、燃料電池汽車等。建設(shè)大型水電站、風電基地、光伏發(fā)電站等。“儲能”作為智能電網(wǎng)的技術(shù)支撐在國家的政策性綱領(lǐng)文件中首次出現(xiàn)。將會推動儲能的快速發(fā)展。
2011年3月,國家發(fā)改委修訂發(fā)布
了新的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》,“大容量電能儲存技術(shù)”在電力類鼓勵條目中出現(xiàn),此外,鼓勵條目中還包括“動力電池、儲能用電池、電池材料及自動化生產(chǎn)成套裝備制造等”。這將帶動儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,同時也給儲能帶來了更多應(yīng)用機會。
2011年7月,國家科技部發(fā)布了《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》,在“十二五”期間,我國將大力推動與儲能科學(xué)和技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)。促進新能源開發(fā)、儲能系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)、裝備及系統(tǒng)將達到世界先進水平。
2011年10月,國家發(fā)改委與科技部、工信部等多部門聯(lián)合發(fā)布《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域指南(2011年度)》,與新能源和儲能相關(guān)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域包括動力電池及儲能電池、風能和太陽能,大規(guī)模儲能系統(tǒng)作為電網(wǎng)輸送及安全保障技術(shù)被提出。在優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化中,動力電池及儲能電池在“先進能源”一項中首先被提出。提到的儲能技術(shù)有鋰離子電池、鈉硫電池、釩電池和燃料電池四種。同時也加強了儲能技術(shù)與電動汽車和電網(wǎng)的關(guān)系。
2011年12月,國家能源局發(fā)布《國家能源科技“十二五”規(guī)劃(2011~2015)》,這是我國歷史上第一部能源科技規(guī)劃。在《規(guī)劃》中,突破間歇式電源并網(wǎng)和儲能技術(shù)與裝備成為“十二五”期間重點任務(wù)之一。包括兆瓦級空氣儲能、超級電容器儲能、超導(dǎo)儲能、鈉硫電池儲能、液流電池儲能等。明確提出了值得重點發(fā)展突破的新型儲能技術(shù)范圍。
2011年12月,發(fā)改委和商務(wù)部共同發(fā)布《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄(2011年修訂)》,其中包括與新能源汽車關(guān)鍵零部件制造有關(guān)的鼓勵項目,高技術(shù)綠色電池制造等。
2011年3月,國家能源局發(fā)布《分布式發(fā)電管理辦法》(征求意見稿),強調(diào)了儲能在分布式發(fā)電中的應(yīng)用。
另外,各個地區(qū)如北京市“十二五”時期裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、北京市“十二五”時期能源發(fā)展建設(shè)規(guī)劃中,都有和儲能相關(guān)的政策,北京發(fā)展儲能的著眼點:以智能電網(wǎng)和電動汽車的發(fā)展為出發(fā)點,重點提升儲能電池的研發(fā)水平,加速儲能電池的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;?。
全國24個省、直轄市也分別就儲能電池和電動汽車動力電池的發(fā)展等出臺了一系列政策。
二、上述相關(guān)政策分析
政策起到了確認儲能地位、宏觀引導(dǎo)儲能技術(shù)發(fā)展的重要作用。上述一系列直接或間接與儲能相關(guān)的政策都旨在促進儲能技術(shù)的發(fā)展、突破、應(yīng)用,以期支撐我國新能源大規(guī)模開發(fā)、智能電網(wǎng)建設(shè)、電動汽車等多領(lǐng)域的發(fā)展。政策從宏觀引導(dǎo)、指導(dǎo)的角度使研究機構(gòu)、企業(yè)、投資商等看到了我國發(fā)展儲能的重要性、必要性和國家所持的積極鼓勵態(tài)度。政策的方向和目的是明確的,完全符合我國和國際社會發(fā)展新能源、支持儲能技術(shù),建設(shè)安全、低碳、節(jié)能、環(huán)保的電力發(fā)展的大潮流和新理念。政策指出的我國值得重點發(fā)展的氫能、燃料電池、鋰離子電池、鈉硫電池、釩電池等技術(shù)以及壓縮空氣、飛輪儲能、超級電容器儲能、超導(dǎo)儲能等范圍,包含了新型主流儲能技術(shù)和有前景的儲能技術(shù),與國際儲能技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略趨勢是一致的。
政策尚需完善。由于許多政策是在發(fā)展的初期制定的,在推動儲能的發(fā)展方面,鼓勵的政策還比較粗放,尚未形成系統(tǒng)配套的政策體系,也缺乏細化的和可操作性強的實施綱要。如:發(fā)展技術(shù)路線圖、可獲得的補貼、優(yōu)惠政策、成本效益如何分攤和核算等都缺乏相關(guān)的措施或?qū)嵤┺k法。
在示范項目的建設(shè)方面,政策也顯粗放,缺乏為發(fā)展目標而進行的系統(tǒng)的方案設(shè)計,各項目之間關(guān)聯(lián)性少,不利于項目之間互相驗證、對比,同時對一種儲能技術(shù)的試驗研究缺乏持續(xù)性、連續(xù)性的要求。示范項目的作用和效果還有待通過政策進一步明確和加強。且新型儲能示范項目缺乏常態(tài)性的管理、跟蹤和階段性的總結(jié)反饋,沒有明確的電價和成本核算、成本回收等立足于長遠的行動方案。
在財政補貼方面,有關(guān)政策、辦法目前還比較少,僅有的金太陽示范工程對項目的補貼,但實施流程比較籠統(tǒng),缺乏財政補貼的實施計劃如步驟、進度和限額控制等。另外,示范項目政策中還宜再細化投資成本、考慮示范項目后期產(chǎn)出及其運維需要、試驗期滿后實行商業(yè)運行獲利償還前期補貼等一系列問題,以使項目能發(fā)揮長遠效益。
在新型儲能的鼓勵和吸引投融資上,政策也顯不足。
還有政策對于如何促進新型儲能的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)管理、協(xié)同發(fā)展也顯不足,對推進新型儲能產(chǎn)業(yè)化、工程化應(yīng)用效果還不明顯。
我國新型儲能發(fā)展應(yīng)用存在的問題
一、技術(shù)經(jīng)濟性是制約我國新型儲能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要因素
現(xiàn)階段,建設(shè)成本過高、經(jīng)濟回報性差成為限制新型化學(xué)儲能進一步發(fā)展推廣的重要因素。對于國內(nèi)化學(xué)儲能行業(yè),市場需求乏力限制了裝備制造業(yè)的工藝改進和技術(shù)革新,化學(xué)儲能產(chǎn)品使用量小導(dǎo)致了投資成本高居不下,這與“回報率低”一同構(gòu)成項目投資者必須跨越卻又難以跨越的鴻溝,反過來又凍結(jié)著市場需求。
化學(xué)儲能技術(shù)投資過高,根據(jù)中國電科院關(guān)于張北風光儲輸示范項目的測算,20MW的儲能電池的設(shè)計投資就達到4億元,如果我國現(xiàn)有風電裝機全部配備相應(yīng)的儲能設(shè)備,僅儲能電池就需要一次性投入2000億元,顯然成本高得無法承受,這遠遠超過我國每年因棄風造成的近百億元經(jīng)濟損失。
其次,技術(shù)尚不成熟,產(chǎn)業(yè)處于起步階段,運行時間短,儲能價值短期難以完全體現(xiàn)或由于各種原因沒有得到體現(xiàn),如化學(xué)儲能技術(shù)在解決可再生能源并網(wǎng)和棄風方面總體上還是一種設(shè)想,目前儲能在可再生能源并網(wǎng)方面發(fā)揮的作用也十分有限,儲能的全部價值還有待進一步發(fā)揮。
另外,新型儲能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用時間短,電力行業(yè)對安全性、可靠性要求高,要求技術(shù)成熟、安全可靠、建設(shè)和運維成本低,性能和質(zhì)量好,傳統(tǒng)上至少需要5年以上的實地可靠性測試和應(yīng)用才能通過電力用戶的最低標準。電力市場對儲能的各種性能要求也導(dǎo)致其產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)的前期周期比較長,同時儲能產(chǎn)品的方案設(shè)計成熟度、可靠性又與一定的規(guī)?;苯酉嚓P(guān),電力行業(yè)的實際情況也使得新型儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化道路漫長。
二、核心技術(shù)仍是主要瓶頸
從技術(shù)角度來看,關(guān)鍵材料、制造工藝和能量轉(zhuǎn)化效率是各種新型儲能技術(shù)面臨的共同挑戰(zhàn),在規(guī)?;瘧?yīng)用中還要進一步解決穩(wěn)定、可靠、耐久性問題,一些重大技術(shù)瓶頸還需要持之以恒地解決,如壓縮空氣儲能中高負荷壓縮機技術(shù),我國尚未完全掌握,系統(tǒng)研發(fā)尚處在示范階段;飛輪儲能的高速電機、高速軸承和高強度復(fù)合材料等關(guān)鍵技術(shù)尚未突破;化學(xué)電池儲能中關(guān)鍵材料制備與批量化/規(guī)模技術(shù),特別是電解液、離子交換膜、電極、模塊封裝和密封等與國際先進水平仍有差距;超級電容中高性能材料和大功率模塊化技術(shù),以及超導(dǎo)儲能中高溫超導(dǎo)材料和超導(dǎo)限流技術(shù)等尚未突破。
三、新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展機制尚不清晰
由于儲能技術(shù)的特殊功能,在發(fā)電、輸電、配電、用電各環(huán)節(jié)的應(yīng)用都有其用武之地。各環(huán)節(jié)的經(jīng)營企業(yè)都有可能成為儲能的實施者。但目前很難說是電網(wǎng)公司、發(fā)電公司、用電客戶還是儲能技術(shù)公司更適合成為儲能的投資者和資產(chǎn)擁有者。近期可能的狀況還是多種方式共存,由技術(shù)的成熟度、特定的應(yīng)用領(lǐng)域與政策一起共同決定政策受益方來推動儲能產(chǎn)業(yè)。在可展望的未來儲能技術(shù)可能存在電力供給側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)和第三方運營商等多種商業(yè)模式。
另外,雖然我國現(xiàn)已公布一些分布式新型儲能的示范項目,但主要為分布式和微網(wǎng)項目,與光伏發(fā)電、風電相配套,以服務(wù)于工商業(yè)和居民的用電、解決無電人口、邊防、特殊作業(yè)的供電為主要出發(fā)點,且大部分項目還在規(guī)劃和建設(shè)中,與規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍存在一定差距。由于我國儲能產(chǎn)業(yè)化正在起步,示范項目數(shù)量少,規(guī)模有限,應(yīng)用時間短且應(yīng)用場景不夠豐富,還缺乏對儲能經(jīng)濟性的充分論證。所以雖然儲能系統(tǒng)可以實現(xiàn)多重應(yīng)用,但由于應(yīng)用場景不同且較復(fù)雜,多重效益的量化目前實際上也很難界定,這都增加了規(guī)模化、商業(yè)化的難度。
另外,新型儲能的標準體系在國際、國內(nèi)尚未建立起來。