中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：未來(lái)促進(jìn)可再生能源的消納仍然是最為重要的環(huán)節(jié)，而儲(chǔ)能廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景無(wú)疑是解決這一問(wèn)題的一劑良藥，在能源產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中都能為能源的變革起到潤(rùn)滑作用。
從能源的整體發(fā)展來(lái)看，可再生能源是未來(lái)，但是在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，它仍然要與傳統(tǒng)能源共存，尤其是在整個(gè)能源基礎(chǔ)是為傳統(tǒng)能源所構(gòu)建的條件下?？稍偕茉匆l(fā)展，而傳統(tǒng)能源又必然存在，前者出現(xiàn)棄風(fēng)，棄光，棄水，而煤電也成為眾矢之的，能源的變革無(wú)疑催生了許多的矛盾。
而儲(chǔ)能的出現(xiàn)，似乎可以解決絕大部分的問(wèn)題。
從新人的角度來(lái)看，可再生能源與儲(chǔ)能某種程度上來(lái)講是捆綁在一起的，因?yàn)橐粋€(gè)不穩(wěn)定，一個(gè)穩(wěn)定，兩者的結(jié)合可以更好地適應(yīng)現(xiàn)有的能源基礎(chǔ)；從老人的角度來(lái)看，儲(chǔ)能對(duì)于傳統(tǒng)能源，比如說(shuō)在國(guó)內(nèi)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的煤電，可以起到很好的調(diào)節(jié)作用，在可再生能源大量發(fā)展的時(shí)候找到自己新的發(fā)展路徑。
從現(xiàn)在的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來(lái)看，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重處在穩(wěn)步上升的過(guò)程中，但是相比之下消費(fèi)比重恐怕才是最能體現(xiàn)成果的指標(biāo)。2016年底，國(guó)家發(fā)布《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，提出到2020年和2030年非化石能源分別占一次能源消費(fèi)比重15％和20％的目標(biāo)。
《電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編》（2017統(tǒng)計(jì)快報(bào)）顯示，截至2017年底，全國(guó)電源總裝機(jī)17．8億千瓦，其中非化石電源裝機(jī)比重38．6％，太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)電兩者合計(jì)占比16．5％。此外，非化石電源2017年的消費(fèi)比重為13．8％，相比2016年1．4％的提升，僅有0．3％的提升，增速明顯放緩。
換句話說(shuō)，未來(lái)促進(jìn)可再生能源的消納仍然是最為重要的環(huán)節(jié)，而儲(chǔ)能廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景無(wú)疑是解決這一問(wèn)題的一劑良藥，在能源產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中都能為能源的變革起到潤(rùn)滑作用。
從全球來(lái)看，彭博社新能源財(cái)經(jīng)2017年發(fā)布的報(bào)告稱(chēng)：全球儲(chǔ)能市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2016年至2030年間翻倍，達(dá)到125吉瓦，容量為305吉瓦時(shí)。
而在國(guó)內(nèi)，2017年10月，五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》，并提出了“十三五”和“十四五”的發(fā)展規(guī)劃，前者要求達(dá)到儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入商業(yè)化初期，儲(chǔ)能對(duì)于能源體系轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵作用初步顯現(xiàn)，后者要求使儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)得以規(guī)?；l(fā)展，在推動(dòng)能源變革和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的作用全面展現(xiàn)。
過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，儲(chǔ)能或許像螢火一樣較為微弱，但是未來(lái)十年，儲(chǔ)能無(wú)疑將壯大起來(lái)，對(duì)整個(gè)能源施加重要的影響。
能源互聯(lián)網(wǎng)的寵兒
能源互聯(lián)網(wǎng)的概念有很多，我們以官方的《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》為準(zhǔn)，其中提出：“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源（簡(jiǎn)稱(chēng)能源互聯(lián)網(wǎng)）是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)以及能源市場(chǎng)深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài)，具有設(shè)備智能、多能協(xié)同、信息對(duì)稱(chēng)、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開(kāi)放等主要特征。
在很多專(zhuān)家看來(lái)，能源互聯(lián)網(wǎng)很大程度上還是要落在電網(wǎng)或者智能電網(wǎng)身上。而儲(chǔ)能在電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用同樣非常廣泛，體現(xiàn)在電力生產(chǎn)、傳輸、利用的各個(gè)環(huán)節(jié)，因此儲(chǔ)能在電網(wǎng)，乃至能源互聯(lián)網(wǎng)中的作用越來(lái)越多的體現(xiàn)出來(lái)。
換句話說(shuō)，儲(chǔ)能是未來(lái)能源的寵兒，尤其是在能源互聯(lián)網(wǎng)的體系之中。
首先，在能源生產(chǎn)端，儲(chǔ)能能夠很好地解決大規(guī)模可再生能源給電網(wǎng)帶來(lái)的影響；而在消費(fèi)端，越來(lái)越多元化的需求也需要儲(chǔ)能的配合。
根據(jù)南方電網(wǎng)科技部副主任鄭耀東對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)和儲(chǔ)能的解讀：能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是電力系統(tǒng)，是電網(wǎng)。但是，就像充電寶無(wú)法一直支撐手機(jī)電量一樣，電池儲(chǔ)能不是能源來(lái)源，只是一個(gè)中轉(zhuǎn)站，有著容量的限制。其未來(lái)的發(fā)展前景體現(xiàn)在滿足高可靠性用戶穩(wěn)定供電需求和應(yīng)急的需求，緩解中心、老舊城區(qū)輸電通道阻塞、移峰填谷將成為儲(chǔ)能系統(tǒng)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的發(fā)展前景。
此外，國(guó)家電網(wǎng)直屬科研單位中國(guó)電科院的首席技術(shù)專(zhuān)家惠東對(duì)于儲(chǔ)能有三個(gè)技術(shù)定位。
首先，波動(dòng)性、間歇性可再生能源的大規(guī)模接入引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定性，需要借助儲(chǔ)能手段提高接納能力；
其次，傳統(tǒng)擴(kuò)容方式受限于輸電走廊布局等資源限制與負(fù)荷需求不斷增長(zhǎng)之間的矛盾，引入儲(chǔ)能能有效緩解矛盾，并延緩設(shè)備更新投資，提高網(wǎng)絡(luò)資源和設(shè)施利用率；
最后，儲(chǔ)能引入將提高用戶側(cè)分布式能源接入能力、應(yīng)對(duì)災(zāi)變能力、保證供電可靠性、滿足電能質(zhì)量需求、削峰填谷。
資料顯示，儲(chǔ)能技術(shù)包括電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氫等，其建立了多種能源之間的耦合關(guān)系，是智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建中不可缺少的組成部分，發(fā)揮能量中轉(zhuǎn)、匹配和優(yōu)化的重要作用。
2017年6月，國(guó)家能源局下發(fā)《關(guān)于公布首批“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項(xiàng)目的通知》，在項(xiàng)目名單中，延長(zhǎng)石油1GW風(fēng)光氣氫牧能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目、風(fēng)光氫儲(chǔ)互補(bǔ)型智能微電網(wǎng)示范項(xiàng)目、湖州長(zhǎng)興新能源小鎮(zhèn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)售”一體化能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目和廣西欽州漁光風(fēng)儲(chǔ)“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源示范項(xiàng)目在項(xiàng)目名稱(chēng)中便凸顯了儲(chǔ)能。
事實(shí)上，儲(chǔ)能的重要性無(wú)需贅述，儲(chǔ)能在未來(lái)十年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間也將扮演越來(lái)越多的角色。在未來(lái)的能源互聯(lián)網(wǎng)中，不僅僅是電，包括儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氫在內(nèi)的多種形式的儲(chǔ)能也將發(fā)揮重要的補(bǔ)充作用。
商業(yè)化成為現(xiàn)實(shí)
不同于風(fēng)電、光伏發(fā)展初期國(guó)家的補(bǔ)貼政策支持，國(guó)家對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)似乎并不打算進(jìn)行直接的補(bǔ)貼，而是交由市場(chǎng)去決定。
在《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》中，提出要在“十三五”要使儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)達(dá)到商業(yè)化初期。但是，在未來(lái)十年或者更長(zhǎng)的時(shí)間，儲(chǔ)能的商業(yè)化將成為現(xiàn)實(shí)。
事實(shí)上，在目前的階段，儲(chǔ)能的項(xiàng)目已然很多，但是主要的商業(yè)模式集中于發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)以及輔助服務(wù)市場(chǎng)。
發(fā)電側(cè)方面，儲(chǔ)能可以與可再生能源的結(jié)合，平抑可再生能源的波動(dòng)性。未來(lái)隨著可再生能源規(guī)模的不斷擴(kuò)大，幾乎難以避免會(huì)面臨棄電的挑戰(zhàn)，因此儲(chǔ)能的加入只是時(shí)間的問(wèn)題。
此外，電儲(chǔ)能參與電力輔助服務(wù)的商業(yè)模式也逐漸成型。盡管我國(guó)還處于電力市場(chǎng)的初級(jí)階段，輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)膬r(jià)格機(jī)制仍不明朗，但在輔助服務(wù)提供者、提供方式、調(diào)節(jié)和評(píng)估指標(biāo)、結(jié)算方式等方面已基本形成有章可循的交易機(jī)制，因此部分區(qū)域的電力輔助服務(wù)市場(chǎng)已逐步打開(kāi)。
近年來(lái)各區(qū)域電網(wǎng)及省網(wǎng)陸續(xù)發(fā)布了并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)的管理細(xì)則，對(duì)電力輔助服務(wù)的交易方法仍效果補(bǔ)償機(jī)制做了充分說(shuō)明，為儲(chǔ)能參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)逐漸完善激勵(lì)機(jī)制。
2018年，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目也越來(lái)越多的出現(xiàn)，江蘇省已投運(yùn)101MW／202MWh、河南省已投運(yùn)100MW／200MWh以及湖南省即將投運(yùn)的60MW／120MWh，三者均為磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站。
用戶側(cè)方面，由于能夠利用峰谷價(jià)差進(jìn)行套利和電費(fèi)管理，是儲(chǔ)能項(xiàng)目最為活躍的市場(chǎng)。但是也專(zhuān)家指出，峰谷差價(jià)是計(jì)劃產(chǎn)物，只能用于目前儲(chǔ)能裝備定價(jià)參考；且峰谷差價(jià)套利不具有無(wú)限放大性和長(zhǎng)期可持續(xù)性。
《2018儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，用戶側(cè)儲(chǔ)能主要包括工商業(yè)削峰填谷及需求側(cè)響應(yīng)。用戶側(cè)儲(chǔ)能占全部應(yīng)用規(guī)模的27％，其中工商業(yè)削峰填谷占用戶側(cè)儲(chǔ)能的73％，是目前中國(guó)唯一進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行的電池儲(chǔ)能領(lǐng)域。用戶側(cè)儲(chǔ)能主要集中在華東、華南，占比分別為62％、26％。2017年新增用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目基本集中在華東。
未來(lái)，隨著儲(chǔ)能成本的不斷下降，儲(chǔ)能商業(yè)化進(jìn)程的加快發(fā)展，儲(chǔ)能將在國(guó)內(nèi)應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。
近年來(lái)，以多種類(lèi)型儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化不斷進(jìn)步，其中鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性顯著提升，2016年其綜合度電成本接近0．65元／度，2020年有望達(dá)到0．30元／度，2030年接近0．12元／度，儲(chǔ)能系統(tǒng)年利用小時(shí)數(shù)達(dá)200小時(shí)即可盈利。
當(dāng)然，技術(shù)上降低成本是一方面，隨著電力體制改革的深化，儲(chǔ)能也將迎來(lái)自己的黃金時(shí)期。從國(guó)際上的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，美國(guó)、英國(guó)都已經(jīng)或者正在經(jīng)歷這樣的過(guò)程。
中關(guān)村儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)盟的報(bào)告顯示，未來(lái)儲(chǔ)能的商業(yè)化是否也類(lèi)似于光伏的發(fā)展，可分為三個(gè)階段來(lái)發(fā)展：
2015－2020年，隨著間歇性能源大增影響電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，考慮政策補(bǔ)貼和初裝補(bǔ)貼，部分地區(qū)的應(yīng)用市場(chǎng)啟動(dòng)；
2021－2025年，儲(chǔ)能及新能源汽車(chē)體量放大，加速電池成本下降，考慮經(jīng)濟(jì)性和補(bǔ)貼，儲(chǔ)能應(yīng)用地區(qū)機(jī)場(chǎng)和將加速擴(kuò)大；
2030年以后，儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)全面經(jīng)濟(jì)性，并與電力系統(tǒng)充分融合，僅考慮經(jīng)濟(jì)型，儲(chǔ)能成為電力系統(tǒng)的必備環(huán)節(jié)。
梯次利用對(duì)動(dòng)力電池退役的救贖
對(duì)于儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，除了應(yīng)用于發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)以及用戶側(cè)相對(duì)靜態(tài)的場(chǎng)景，移動(dòng)儲(chǔ)能的發(fā)展同樣是未來(lái)的一大趨勢(shì)，而在移動(dòng)儲(chǔ)能中，又以電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展最受關(guān)注。
分析認(rèn)為，按照動(dòng)力電池技術(shù)儲(chǔ)備和發(fā)展態(tài)勢(shì)，將在3－5年基本消除電動(dòng)汽車(chē)的“使用焦慮”，支撐電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模應(yīng)用與普及，電動(dòng)汽車(chē)的規(guī)模無(wú)疑將會(huì)另所有人震驚。
數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)?yán)塾?jì)保有量將達(dá)到500萬(wàn)輛，2030年保有量將達(dá)5000萬(wàn)輛以上，以配置80kWh電池為參考，等效儲(chǔ)能容量將達(dá)到40億kWh，同時(shí)電動(dòng)汽車(chē)退役電池梯次利用存量達(dá)4億kWh。
而面對(duì)如此多的退役動(dòng)力電池，未來(lái)十年或者更久，梯次利用將會(huì)完成一場(chǎng)關(guān)鍵的救贖。
2018年，南方電網(wǎng)科學(xué)研究院組織成功申報(bào)了“十三五”期間首個(gè)梯級(jí)利用國(guó)家級(jí)項(xiàng)目——《梯次利用動(dòng)力電池規(guī)?；こ虘?yīng)關(guān)鍵技術(shù)》，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池梯次利用步入正軌。
毋庸置疑，隨著電動(dòng)汽車(chē)的迅猛發(fā)展，對(duì)于動(dòng)力電池的梯次利用已經(jīng)提上日程，在未來(lái)5－10年，或者更長(zhǎng)的時(shí)間里，梯次利用將取得突破性進(jìn)展。
2017年，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)保有量已超170萬(wàn)輛，其中三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池配套量幾乎持平。有數(shù)據(jù)顯示，2020年退役動(dòng)力電池將超10GWh／年，預(yù)計(jì)累計(jì)退役量將達(dá)30GWh，三元鋰和磷酸鐵鋰動(dòng)力電池?zé)o疑將是退役主體，且退役電池剩余可用容量或集中在65％－80％。
但是，目前退役動(dòng)力電池梯次利用整體處于研發(fā)階段，仍存在狀態(tài)評(píng)估難、一致性差、安全風(fēng)險(xiǎn)高、經(jīng)濟(jì)代價(jià)大和退役電池少等諸多瓶頸，還沒(méi)有規(guī)?；こ虘?yīng)用。
