隨著全球?qū)η鍧?、低碳能源日益增長的需求，能源行業(yè)已經(jīng)進入了轉(zhuǎn)型階段，各種能源新技術(shù)也迎來了一波發(fā)展的新浪潮。在這之中，儲能系統(tǒng)尤其是新興的電化學(xué)儲能以其響應(yīng)速度快、控制精準(zhǔn)的特性以及在電網(wǎng)中既可以充電（負(fù)荷）又可以放電（電源）的雙重身份，有著不可替代的作用，在能源低碳化過程中占有重要的地位。
近年來，儲能技術(shù)在提高性能與降低成本方面不斷進步，并且緊跟能源行業(yè)的發(fā)展不斷調(diào)整自己的前進方向。電力-能源行業(yè)在改革中發(fā)展的大趨勢給儲能行業(yè)發(fā)展帶來了重要的機遇。
2018年，在以電網(wǎng)側(cè)為代表的儲能浪潮驅(qū)使下，儲能企業(yè)對行業(yè)的前景有著更多的期望。但2019年上半年，中國新增投運電化學(xué)儲能項目的裝機規(guī)模為116.9MW，同比下降了4.2%，一些細分領(lǐng)域如用戶側(cè)出現(xiàn)了萎縮，市場進入了減速調(diào)整階段。
這對近年來習(xí)慣于快速增長的業(yè)界來說，信心無疑受到了打擊。但任何產(chǎn)業(yè)都有其發(fā)展的規(guī)律性，對于儲能市場2019年遇冷的現(xiàn)象，我們其實沒有必要太過悲觀，目前儲能產(chǎn)業(yè)所經(jīng)歷的低谷其實也是整個能源行業(yè)從通過行政命令來進行資源調(diào)配向通過市場化來進行資源調(diào)配轉(zhuǎn)變所經(jīng)歷的必然過程。
從儲能誕生的時候，其能給系統(tǒng)所提供的價值已然清晰：峰荷轉(zhuǎn)移，頻率控制，電壓控制，系統(tǒng)備用，改善電能質(zhì)量等。儲能這些價值如何能真正的貨幣化，和以下兩點息息相關(guān)：
技術(shù)層面：清潔能源逐漸取代傳統(tǒng)化石能源，以及電能替代已成為共識，在此背景下，儲能在工程層面的技術(shù)經(jīng)濟先進性永遠是自身發(fā)展的最重要因素。
除了自身技術(shù)的進步，儲能的發(fā)展必須依靠于電力-能源大體系改革推動的力度，儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不是孤立的，而是與整個電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型深度綁定。
在市場還不完善的時期，儲能確實還需要“看得見的手”進行富有前瞻性的計劃以及合理的激勵手段來培育市場，隨著市場的不斷完善，電的商品屬性通過更加準(zhǔn)確合理的價格形成機制確定，由“看不見的手”實現(xiàn)資源的合理配置。在這樣的環(huán)境下，儲能的價值會得到完整的體現(xiàn)，并獲得合理的回報。
遠景：完全市場化的電力系統(tǒng)
由于能源技術(shù)的多樣性，這里我們只討論狹義的電力系統(tǒng)，以及相對應(yīng)的電力儲能。先看一組數(shù)字，按照國際可再生能源署（IRENA）最近發(fā)表的一份報告，如果全球溫升控制在2攝氏度以內(nèi)，要求2050年全球電力供應(yīng)的85%來自可再生能源，其中間歇性電源占58%（風(fēng)電36%，光伏22%），其余11%為化石能源、4%為核電。
中國目前的非水電可再生能源比例不到4%，發(fā)電側(cè)還存在大量供給基荷的機組，但未來如果這個比例超過了30%呢？電力系統(tǒng)將是一個接近1000小時出現(xiàn)“過發(fā)電”、而化石能源機組滿負(fù)荷等效小時數(shù)會下降到低于4000小時的系統(tǒng)，這樣一個“去基荷化”的系統(tǒng)，如果電力系統(tǒng)不掌握高度靈活性的調(diào)節(jié)資源的話，保持實時平衡將會非常艱難。
根據(jù)美國能源部（DOE）國家實驗室的研究顯示，高比例的并網(wǎng)可再生能源（30%以上），并降低同等比例的基荷負(fù)載電力后，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)與化石燃料電力系統(tǒng)相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性和系統(tǒng)靈活性，也能實現(xiàn)相同甚至更低的運行成本（無邊際成本）。
在一個基于邊際成本的電力現(xiàn)貨市場，可再生能源通常以邊際成本低的優(yōu)勢，以零報價上網(wǎng)，在壓低市場價格的同時，獲得市場份額，優(yōu)先滿足或低或高的電力需求。因此，系統(tǒng)中的其他電源，面臨的是扣除可再生能源出力之外的凈負(fù)荷。這一凈負(fù)荷曲線往往比原負(fù)荷曲線的波動幅度更大(主要是由于風(fēng)電的出力特性)，波動更加頻繁(太陽能出力在秒到分鐘級別的波動)。
在可再生能源出力大出系統(tǒng)總負(fù)荷情況越來越多的情況下，只提供基荷的電源會逐漸減少以至于完全消失，各種發(fā)電資源將完全按照市場來完成配置，也就是“市場之手”進行主導(dǎo)。
隨著第三產(chǎn)業(yè)與居民負(fù)荷的增長，可再生能源的日益增多，未來的電網(wǎng)，無疑會是一個更少基荷發(fā)電、更頻繁的爬坡、更多備用的系統(tǒng)。對于實時平衡的要求會“越來越多，越來越快”，而除了可再生能源之外的其他電源形式，會擁有越來越少的利用水平，靈活進行上下調(diào)節(jié)的能力成為稀缺性資源。
在一個成熟的電力市場中，價格的波動反映實際的供需關(guān)系與相應(yīng)的電力傳輸成本，波動性將為儲能帶來真正的盈利空間。儲能不是單一的發(fā)電資源，它歸根到底是一種服務(wù)載體，其服務(wù)價值將通過平抑間歇性電源和負(fù)荷之間的時間不平衡得到真正的體現(xiàn)，并通過市場化的定價機制獲得回報。
過渡期：“看得見的手”應(yīng)指向哪里？
對于儲能這樣一個高技術(shù)門檻的產(chǎn)業(yè)，可持續(xù)的商業(yè)模式有賴于具有競爭力的產(chǎn)品性價比，以及開放成熟的電力市場。從技術(shù)上來講，鋰離子電池的成本從2010年到現(xiàn)在已經(jīng)下降了約80%，這個速度不可謂不快，可見成本并不是唯一阻礙儲能市場化的因素，制度因素與其他非成本因素也起著重要的作用。
從目前來看，儲能行業(yè)市場機制建設(shè)和政策已經(jīng)落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度，往往是業(yè)界參與和討論熱度很高，而主管部門則反應(yīng)平淡。從整個系統(tǒng)的角度來講，電力市場改革還處于一個初期發(fā)展與試錯的階段，儲能的發(fā)展包括可再生能源的推進目前依然需要“看得見的手”，也就是國家的一系列的計劃和政策激勵來完成市場的“培育”，在這個過程中，計劃一般包含以下兩個要點：
整體規(guī)劃
監(jiān)管能力的完善
從規(guī)劃層面而言，我國目前的人均用電量不到5000千瓦時，而美國，歐洲等發(fā)達國家一般都超過了10000千瓦時，同時由于較高的安全性冗余，我國電網(wǎng)的資產(chǎn)利用效率是偏低的。在未來電力需求增長潛力依然巨大的情況下，儲能是有必要全面納入電力系統(tǒng)的整體計劃中。高比例的儲能裝機容量是電力系統(tǒng)對現(xiàn)在運行形式的變革，例如省內(nèi)的新能源消納、跨省的新能源消納、電網(wǎng)的暫態(tài)支撐，整體資產(chǎn)利用率的提高等，在頂層的規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)?shù)玫矫黠@的體現(xiàn)。
關(guān)于監(jiān)管能力，儲能更大的價值和收益要在電力市場中獲得。如何構(gòu)建開放，透明，自由的電力交易，讓儲能在開放包容的市場環(huán)境和健全演進的監(jiān)管體系下，與其他靈活調(diào)節(jié)資源公開公平進行較量，是儲能實現(xiàn)價值的基本條件。
另外，政府在實際的激勵政策層面可執(zhí)行的方案主要有以下幾種：
直接的資金補貼
其它形式的“特權(quán)”，例如優(yōu)先調(diào)度，保障發(fā)電量等
金融方面的便利條件：如稅收優(yōu)惠，退稅，優(yōu)惠貸款和擔(dān)保等
但并不是所有的方案都適合我國的國情。根據(jù)光伏和電動汽車的經(jīng)驗，直接的資金補貼雖然可以短時間內(nèi)帶動行業(yè)的爆發(fā)性增長，但長期的副作用依然不可忽視，在目前可再生能源基金已經(jīng)入不敷出的現(xiàn)狀下，直接給與儲能補貼不但會大幅增加財政的負(fù)擔(dān)，也不利于鼓勵技術(shù)創(chuàng)新。從其他方面著手來解決一些非技術(shù)成本的后顧之憂，也是一種行之有效的手段。
以用戶側(cè)為例，儲能電池、PCS等硬件成本正在快速下降，但用戶側(cè)儲能項目設(shè)計、控制軟件、安裝調(diào)試、場地租賃、安全保障等周邊成本同樣不容忽視。用戶側(cè)儲能應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜，加之相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚不清晰，導(dǎo)致項目的可復(fù)制性低，非技術(shù)環(huán)節(jié)的降本難度大。因此，除繼續(xù)降低硬件成本外，如果能在諸如充電費率，稅收，場地租賃的環(huán)節(jié)給予一定程度的優(yōu)惠，同樣會對項目經(jīng)濟性有實質(zhì)的幫助。
在美國，投資稅收減免(ITC)是政府為了鼓勵綠色能源投資而出臺的稅收減免政策，光伏項目投資商可按照投資額的30%抵扣應(yīng)納稅。2016年，美國儲能協(xié)會向美國參議院提交了ITC法案，明確先進儲能技術(shù)都可以申請投資稅收減免。由于投資商大部分為大型基金或跨國集團，ITC具有非常大的吸引力。證明不通過直接補貼，也仍然可以有適合的手段支持儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“看得見的手”更應(yīng)該聚焦在為行業(yè)發(fā)展“免除后顧之憂”的層面上發(fā)揮作用，讓參與者可以集中精力到降本增效和技術(shù)創(chuàng)新這些核心層面的事物中。
同時，政策的制定還應(yīng)具有長時間的一致性和關(guān)聯(lián)性，需要避免由于政策不當(dāng)而引起的不良后果，如：缺乏波動性定價的市場、強制性的電價突變。這樣的儲能就無異于其他普通電源了，儲能要想有大發(fā)展無疑需要精細的，具有連貫性成體系的政策，這將極度考驗頂層設(shè)計的智慧。
高滲透率可再生能源與進一步的市場化
以電力現(xiàn)貨市場為核心的電力體制改革將是儲能市場化的最終方向。由于電力系統(tǒng)運行的實時狀態(tài)瞬息變化，基于經(jīng)濟調(diào)度的日前、實時現(xiàn)貨市場將導(dǎo)致電能在不同時刻的價格差異，形成了儲能充放電的激勵信號。不過，以目前價格波動水平，現(xiàn)貨市場價差對儲能的吸引力依然有限。
以廣東省現(xiàn)貨市場為例，試運行結(jié)算（2019年6月22日）的日前現(xiàn)貨市場平均節(jié)點峰谷電價差為0.3元/千瓦時，其中價格波動最明顯節(jié)點（含線路阻塞）的峰谷價差也僅為0.37元/千瓦時。
考慮到市場交易電量中的輸配電費用、政府基金等為固定價格，用戶購電峰谷差價亦在0.4元/千瓦時以下，遠低于當(dāng)?shù)啬夸涬妰r峰谷差水平（0.7元/千瓦時）。不過今后隨著波動性的可再生能源比例提高，現(xiàn)貨市場的峰谷差價有望進一步增大。
國外成熟電力市場對包含高滲透率波動性可再生能源的電力現(xiàn)貨市場價格開展了較為系統(tǒng)的定量研究。根據(jù)勞倫斯伯克利實驗室（LBNL）針對美國四個區(qū)域電力市場的分析，當(dāng)波動性可再生能源（風(fēng)力、光伏）發(fā)電容量滲透率提升至40%時，四個區(qū)域現(xiàn)貨市場價格波動增幅在2~4倍之間。
其中，高滲透率光伏對價格波動的影響尤為突出，變化最大的德克薩斯州（光伏發(fā)電、風(fēng)電裝機比例30%和10%）現(xiàn)貨市場價格波動增幅可達6.6倍。
按照中國目前可再生能源的裝機速度，2030年我國風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機量大概率超過10億千瓦（較2018年底3.6億千瓦的總?cè)萘績粼?倍左右），其在發(fā)電總裝機中的比重也將突破30%。
若簡單套用LBNL案例結(jié)果，綜合考慮價格波動增幅和平均價格降幅，可再生能源仍將提升現(xiàn)貨市場峰谷價差2倍左右，儲能的盈利空間將大幅提高。
合理的市場機制設(shè)計可以吸引更多高品質(zhì)、低成本靈活性資源參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，在降低清潔能源轉(zhuǎn)型成本的同時，也為儲能營造更多元的應(yīng)用場景。
但市場機制的完善并非朝夕之間，圍繞現(xiàn)有峰谷目錄電價的用戶側(cè)儲能仍然是近期大多數(shù)儲能項目的現(xiàn)實選擇。另一方面，若未來批發(fā)與零售市場充分銜接，用戶側(cè)儲能理論上同樣能夠參與批發(fā)市場，提供與系統(tǒng)側(cè)儲能相似的充放電服務(wù)，繼而實現(xiàn)在不同應(yīng)用場景間的價值疊加。
今后，在市場規(guī)則方面，應(yīng)將荷電狀態(tài)、容量邊界等儲能關(guān)鍵參數(shù)納入輔助服務(wù)市場報價過程，在最小接入功率、最短放電時間等方面盡可能降低儲能準(zhǔn)入門檻，使儲能得以無縫地納入現(xiàn)有市場交易與調(diào)度規(guī)則。
在基礎(chǔ)設(shè)施方面，應(yīng)加快配電網(wǎng)升級，在繼電保護、檢修規(guī)程、計量結(jié)算、數(shù)據(jù)通訊等方面為未來用戶側(cè)儲能的大面積接入營造條件。在技術(shù)層面，通過儲能產(chǎn)品的模塊化最大程度發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)。通過更加標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品在項目設(shè)計、控制軟件、安裝調(diào)試等多個環(huán)節(jié)簡化流程，最終以即插即用的方式有效降低綜合成本。
展望未來，不論是在用戶側(cè)還是系統(tǒng)側(cè)，儲能在高滲透率可再生能源系統(tǒng)中都可憑借波動性的電價獲得更高經(jīng)濟回報，也就是完全由”看不見的手“實現(xiàn)資源的有效配置。但目前的階段仍需要在頂層設(shè)計和市場規(guī)則方面做出調(diào)整。
通過“看得見的手”的合理規(guī)劃與激勵措施，進一步培育還沒有完全成熟的市場，逐漸過渡到成熟的市場化階段。這必將是一個艱辛的，需要通過不斷迭代，試錯的循環(huán)發(fā)展階段。需要政府層面，運營商，設(shè)備廠商等不同參與者貢獻更多的智慧去實現(xiàn)。
