中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
摘 要 儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要支撐技術(shù)。綠色儲(chǔ)能將環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約和能源優(yōu)化的理念貫穿于產(chǎn)品的全生命周期環(huán)節(jié)，是雙碳背景下新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文分析了國(guó)內(nèi)外推動(dòng)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)情況，結(jié)合儲(chǔ)能技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成和生命周期評(píng)價(jià)等多維度分析，提出綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建思路。綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)除綠色產(chǎn)品外，還應(yīng)考慮綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、綠色運(yùn)維和綠色回收，覆蓋儲(chǔ)能全生命周期。針對(duì)綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，分析了評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和基準(zhǔn)值的確定方法，提出一級(jí)指標(biāo)包括資源屬性、能源屬性、環(huán)境屬性和品質(zhì)屬性，二級(jí)指標(biāo)分別包括回收利用率、綜合能耗、碳足跡等，其中品質(zhì)屬性應(yīng)作為其他屬性評(píng)價(jià)的前提或基礎(chǔ)。最后，以儲(chǔ)能用鋰離子電池模組為例分析了綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定思路，并概述了其他綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的制定方案。本文旨在推動(dòng)綠色儲(chǔ)能技術(shù)開發(fā)，為綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善提供參考，助力新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞 新型儲(chǔ)能；綠色儲(chǔ)能；標(biāo)準(zhǔn)；綠色產(chǎn)品；可持續(xù)發(fā)展
推動(dòng)能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)多元化發(fā)展、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要途徑。在政策支持和技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，可再生能源已成為我國(guó)新增裝機(jī)和新增發(fā)電量的主體。但是，風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性特點(diǎn)，大規(guī)模接入會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行帶來沖擊。儲(chǔ)能可以有效提高新能源電力并網(wǎng)的可靠性和靈活性，提高風(fēng)電和光伏發(fā)電的利用率，是新能源大規(guī)模發(fā)展和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
抽水蓄能是當(dāng)前大規(guī)模儲(chǔ)能的主要技術(shù)，其他新型儲(chǔ)能，特別是電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的開發(fā)和工程化應(yīng)用近年來也取得了重大進(jìn)展。我國(guó)從產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)機(jī)制等方面出臺(tái)多項(xiàng)支持儲(chǔ)能發(fā)展的政策，推動(dòng)新型儲(chǔ)能向規(guī)模商業(yè)化方向發(fā)展。截至2023年底，全國(guó)已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)31.39 GW/66.87 GWh，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)2.1小時(shí)；2023年新增裝機(jī)規(guī)模約22.60 GW/48.70 GWh。
新質(zhì)生產(chǎn)力的本質(zhì)是綠色生產(chǎn)力，儲(chǔ)能在支撐能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的同時(shí)，其自身的綠色發(fā)展也至關(guān)重要。本文作者之一陳永翀教授最早于2020年4月在新華網(wǎng)發(fā)表文章《構(gòu)建市場(chǎng)應(yīng)用導(dǎo)向的綠色儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新體系》，提出針對(duì)具體應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)不同的儲(chǔ)能技術(shù)，從材料、器件、系統(tǒng)和應(yīng)用等多個(gè)層面協(xié)同創(chuàng)新，通過顛覆性技術(shù)降低儲(chǔ)能成本，提升電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性能至完全可控等級(jí)，并需充分考慮環(huán)境負(fù)荷和資源再生的全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)與應(yīng)用。2022年8月，承擔(dān)國(guó)家能源局課題《新型儲(chǔ)能可再生技術(shù)發(fā)展與商業(yè)模式研究》，從儲(chǔ)能技術(shù)和商業(yè)模式兩方面研究了綠色儲(chǔ)能的實(shí)現(xiàn)途徑。2023年9月開始在清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院建設(shè)綠色儲(chǔ)能研究所，重點(diǎn)開展綠色儲(chǔ)能技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)示范工作。其間2022年1月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，明確提出“加快建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的綠色儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新體系”。
綠色儲(chǔ)能也稱“可再生儲(chǔ)能”，是指儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈具有可再生利用和可持續(xù)發(fā)展的屬性，通過長(zhǎng)效設(shè)計(jì)、低碳制造、高效運(yùn)維和綠色回收技術(shù)的突破和循環(huán)經(jīng)濟(jì)商業(yè)模式的應(yīng)用，使儲(chǔ)能系統(tǒng)在滿足(安全和質(zhì)量)品質(zhì)要求的前提下，具有良好的資源屬性、能源屬性和環(huán)境屬性，以更好地支撐能源的可再生發(fā)展和新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前新型儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展較快，但針對(duì)綠色屬性評(píng)價(jià)開展的研究還處于起步階段，亟須加強(qiáng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈融合，將綠色發(fā)展理念融入儲(chǔ)能系統(tǒng)全生命周期的技術(shù)開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 國(guó)內(nèi)外推動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)情況
全球經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)積極推行低碳和綠色發(fā)展政策，歐盟新電池法的實(shí)施對(duì)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。我國(guó)也出臺(tái)了系列文件和政策，引導(dǎo)低碳綠色循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的建設(shè)，并制定了系列綠色產(chǎn)品和綠色制造相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
1.1 國(guó)際發(fā)展概況
美國(guó)近幾年推出了系列行政命令推進(jìn)碳減排工作，例如《應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)外氣候危機(jī)的行政命令》《清潔未來法案》等，2023年4月發(fā)布《美國(guó)國(guó)家創(chuàng)新路徑》，加快推進(jìn)清潔能源關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，提出2035年實(shí)現(xiàn)電力領(lǐng)域零碳排目標(biāo)。歐盟于2023年發(fā)布《綠色新政工業(yè)計(jì)劃》及《凈零工業(yè)法案(Net Zero Industry Act)》，提出的戰(zhàn)略凈零技術(shù)包括太陽能、風(fēng)電、電池/儲(chǔ)能技術(shù)等。韓國(guó)政府于2022年3月頒布《碳中和與綠色發(fā)展基本法》，并于2023年3月發(fā)布了計(jì)劃綱要和具體實(shí)施方案，制定了十大中長(zhǎng)期溫室氣體減排政策。日本于2023年2月通過“實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的基本方針”，未來10年日本政府和私營(yíng)部門投資將超過150萬億日元(約1.1萬億美元)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型并同步脫碳、穩(wěn)定能源供應(yīng)和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
儲(chǔ)能作為清潔低碳能源發(fā)展的重要支撐技術(shù)，獲得了較大力度的政策支持。歐盟、美國(guó)、澳大利亞等均制定了產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、財(cái)稅支持、市場(chǎng)規(guī)則等政策促進(jìn)儲(chǔ)能的綠色發(fā)展。例如，歐美國(guó)家已采取實(shí)質(zhì)行動(dòng)落實(shí)本土鋰離子電池回收產(chǎn)能建設(shè)。2023年8月17日《歐盟電池和廢電池法規(guī)》生效，將工業(yè)電池產(chǎn)業(yè)的低碳要求提升至新的高度，針對(duì)電池全生命周期提出碳足跡、電池回收和循環(huán)材料、盡職調(diào)查等方面的要求。相關(guān)政策法規(guī)將積極助推新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。
標(biāo)準(zhǔn)方面，ISO 14000系列標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)環(huán)境管理方針、環(huán)境影響、環(huán)境目標(biāo)、實(shí)施方案、糾正措施和管理評(píng)審等作出規(guī)定，旨在推動(dòng)企業(yè)和社會(huì)團(tuán)體等組織合理配置和節(jié)約資源，減少人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。其他針對(duì)碳足跡提出的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有《產(chǎn)品與服務(wù)生命周期溫室氣體排放的評(píng)價(jià)規(guī)范》(PAS 2050:2011)、《產(chǎn)品生命周期核算與報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)》(GHGP rotocol：2011)以及《產(chǎn)品碳足跡量化與交流的要求與指導(dǎo)技術(shù)規(guī)范》(ISO 14067:2013)。這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可為綠色儲(chǔ)能的環(huán)境屬性評(píng)價(jià)提供重要參考和借鑒。
1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況
2021年12月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》，提出2025年全國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比2020年下降13.5%的目標(biāo)，明確了節(jié)能減排重點(diǎn)工程和政策機(jī)制。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局于2022年1月發(fā)布《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見》，提出“十四五”時(shí)期，基本建立推進(jìn)能源綠色低碳發(fā)展的制度框架，形成比較完善的政策、標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)和監(jiān)管體系。2022年1月，國(guó)家發(fā)改委和能源局發(fā)布《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，提出“加快建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的綠色儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新體系”。2023年11月，中美兩國(guó)發(fā)表關(guān)于加強(qiáng)合作應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)的陽光之鄉(xiāng)聲明，決定啟動(dòng)“21世紀(jì)20年代強(qiáng)化氣候行動(dòng)工作組”，聚焦聯(lián)合聲明和聯(lián)合宣言中確定的合作領(lǐng)域，包括能源轉(zhuǎn)型、甲烷、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源利用效率、低碳可持續(xù)省/州和城市等主題。
標(biāo)準(zhǔn)方面，我國(guó)2017年發(fā)布和實(shí)施《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)通則》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了綠色產(chǎn)品的基本原則、評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法，之后陸續(xù)發(fā)布實(shí)施了綠色工廠、綠色制造、綠色物流等相關(guān)領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(表1)。部分行業(yè)也發(fā)布了綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，例如機(jī)械產(chǎn)品、塑料制品、涂料、輪胎等相關(guān)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《溫室氣體產(chǎn)品碳足跡量化要求和指南》(GB/T 24067—2024)于2024年10月1日起正式實(shí)施，規(guī)定了產(chǎn)品碳足跡(CFP)和部分產(chǎn)品碳足跡(PCFP)量化和報(bào)告的原則、要求和指南，在產(chǎn)品碳足跡影響評(píng)價(jià)中增加了產(chǎn)品碳足跡計(jì)算公式和全球增溫潛勢(shì)(GWP)參考值。此外，我國(guó)發(fā)布了大量與綠色發(fā)展相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)行業(yè)的綠色發(fā)展提供了指導(dǎo)。
表1 綠色產(chǎn)品或綠色制造相關(guān)通用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
儲(chǔ)能領(lǐng)域，目前尚無專門的綠色低碳發(fā)展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但已發(fā)布了《電化學(xué)儲(chǔ)能電站環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則(GB/T 42318—2023)》《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 30484—2013)》等標(biāo)準(zhǔn)。碳足跡相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定正在加快推進(jìn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《產(chǎn)品碳足跡 量化要求》《碳排放核算與報(bào)告要求 第XX部分：廢棄電池處理處置企業(yè)》《碳排放核算與報(bào)告要求 磷酸及磷酸鹽企業(yè)》《碳排放核算與報(bào)告要求 第XX部分：炭素材料生產(chǎn)企業(yè)》《碳排放核算與報(bào)告要求 第XX部分：鉛冶煉企業(yè)》等系列標(biāo)準(zhǔn)正在起草或征求意見。另外，中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)制定的《鋰離子電池產(chǎn)品碳足跡評(píng)價(jià)導(dǎo)則》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)系列包括了正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜、電池管理系統(tǒng)等內(nèi)容，深圳市質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)制定的《碳足跡評(píng)價(jià)技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)系列中包含了鋰電池電芯、鋰電池正負(fù)極功能材料、便攜式儲(chǔ)能電源等內(nèi)容。
2 綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)的多維度分析
綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系應(yīng)充分考慮儲(chǔ)能產(chǎn)品技術(shù)類型多、產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)復(fù)雜等特點(diǎn)，分別針對(duì)不同儲(chǔ)能技術(shù)路線，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游關(guān)鍵產(chǎn)品及應(yīng)用進(jìn)行評(píng)估，建立覆蓋全生命周期環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。
2.1 儲(chǔ)能技術(shù)路線
傳統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)以抽水蓄能為主，裝機(jī)容量占比最大，但其存在建設(shè)周期長(zhǎng)、地形因素限制大等局限性。以電化學(xué)儲(chǔ)能為主的新型儲(chǔ)能技術(shù)整體呈現(xiàn)出加速發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)用需求不斷拓展。新型儲(chǔ)能技術(shù)以輸出電力為主，主要包括電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、氫(氨)儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等幾種類型。電化學(xué)儲(chǔ)能以其高能量密度和適用場(chǎng)景廣泛等技術(shù)特點(diǎn)脫穎而出，相較于其他儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展更為成熟，已經(jīng)成為推動(dòng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?
我國(guó)持續(xù)推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。抽水蓄能技術(shù)發(fā)展較早，基本上在2018年已經(jīng)完成了主要標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，包括關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)導(dǎo)則、試驗(yàn)規(guī)程及電站檢修導(dǎo)則等。不同技術(shù)類型的新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)逐步完善，鋰離子電池、全釩液流電池、鉛炭電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、鈉離子電池均發(fā)布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能檢測(cè)和相關(guān)指標(biāo)要求(表2)。飛輪儲(chǔ)能已經(jīng)下達(dá)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃，處于起草階段。氫能領(lǐng)域發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2023版)》，計(jì)劃到2025年制修訂30項(xiàng)以上氫能國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中儲(chǔ)能是氫能應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。
表2 不同新型儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
鋰離子電池是目前新型儲(chǔ)能中的主要電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)類型，且上游鋰資源供應(yīng)的穩(wěn)定性問題及《歐盟電池和廢電池法規(guī)》的相關(guān)要求都與綠色發(fā)展密切相關(guān)，因此綠色標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)首先提上日程。其他儲(chǔ)能技術(shù)也應(yīng)納入綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系的范圍，但需要考慮不同儲(chǔ)能技術(shù)在材料體系、制造工藝、系統(tǒng)構(gòu)成等方面存在差異，綠色屬性的評(píng)價(jià)既要考慮不同技術(shù)路線橫向比較的合理性，又要體現(xiàn)各種儲(chǔ)能技術(shù)中同類產(chǎn)品之間的屬性差異。
2.2 產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上游通常以材料或關(guān)鍵設(shè)備供應(yīng)為主，中游主要是工程建設(shè)、核心裝備生產(chǎn)及系統(tǒng)集成，下游以系統(tǒng)應(yīng)用和運(yùn)維為主，并在生命周期結(jié)束后予以回收。不同儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)成熟度和產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成情況不盡相同，在資源約束、技術(shù)成熟度、能源及環(huán)境屬性等方面均存在較大差異。目前電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)成熟，已經(jīng)形成了系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，包括上游材料性能要求、中游設(shè)備制造和下游的并網(wǎng)、運(yùn)維、回收等都有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可參照?qǐng)?zhí)行(表3)。電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域還針對(duì)不同儲(chǔ)能技術(shù)制定了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)量合計(jì)近百項(xiàng)。
表3 電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
其他類型的新型儲(chǔ)能技術(shù)目前市場(chǎng)化程度相對(duì)較低，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量相對(duì)較少，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定進(jìn)程較快，數(shù)量較多。以壓縮空氣儲(chǔ)能為例，目前已發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃2項(xiàng)，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)18項(xiàng)(表4)。飛輪儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等技術(shù)均已制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)十余項(xiàng)，在產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系完善方面起到了積極作用。
表4 壓縮空氣儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)
綠色儲(chǔ)能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)充分考慮不同技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)情況。例如，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)主要包括高壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)、空氣壓縮系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、膨脹發(fā)電系統(tǒng)等，上游核心設(shè)備以金屬部件為主，但通常需要考慮選址要求，開展地質(zhì)勘探和設(shè)計(jì)等工作。而電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)上游則以電池原材料及零部件供應(yīng)為主，關(guān)鍵材料的性能提升及資源的穩(wěn)定供應(yīng)是產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，因此在上游原材料的開采、供應(yīng)及資源回收再生利用方面關(guān)注度更高。
中游的儲(chǔ)能系統(tǒng)作為整體進(jìn)行產(chǎn)品綠色評(píng)估是綠色標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的核心內(nèi)容，但上游的材料、設(shè)備等也可作為獨(dú)立的產(chǎn)品，制定相應(yīng)的綠色標(biāo)準(zhǔn)，例如，鋰離子電池正極材料的綠色評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這樣有助于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)積極提升綠色發(fā)展意識(shí)，也有利于形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈評(píng)估體系。
2.3 生命周期評(píng)價(jià)
綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系范圍應(yīng)覆蓋儲(chǔ)能全生命周期，圍繞“長(zhǎng)效設(shè)計(jì)、低碳制造、高效運(yùn)維、綠色回收”四個(gè)核心環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。①長(zhǎng)效設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品開發(fā)初期即充分考慮產(chǎn)品的資源屬性、修復(fù)再生及回收再利用等問題，力求產(chǎn)品在全生命周期中最大限度地降低資源消耗、節(jié)約能源、減少污染排放等，可以通過制定“綠色設(shè)計(jì)”或“生態(tài)設(shè)計(jì)”標(biāo)準(zhǔn)提出相應(yīng)要求。②低碳制造對(duì)應(yīng)生命周期中的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，是通過使用綠電、提高效率、優(yōu)化工藝等方式，對(duì)制造過程的資源和能源消耗進(jìn)行把控，減少碳排放和廢棄物的產(chǎn)生，相應(yīng)的要求可以通過“綠色制造”或“綠色工廠”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范。③高效運(yùn)維對(duì)應(yīng)生命周期中的產(chǎn)品使用環(huán)節(jié)，新型儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效運(yùn)維包括安全運(yùn)行、智能維護(hù)和科學(xué)調(diào)度三個(gè)方面，要求儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，可以修復(fù)再生，并匹配應(yīng)用場(chǎng)景的高效運(yùn)行，可以相應(yīng)地制定“綠色運(yùn)維”管理標(biāo)準(zhǔn)。④綠色回收對(duì)應(yīng)生命周期的報(bào)廢環(huán)節(jié)，技術(shù)途徑包括節(jié)能、減排和提效三個(gè)方面，要求核心材料回收率達(dá)到較高水平，回收過程低能耗、無污染，可以通過“綠色回收”標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)先進(jìn)綠色回收技術(shù)的要求。
2.4 綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成
根據(jù)以上分析，制定綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系表(表5)，涵蓋不同儲(chǔ)能技術(shù)類型，除綠色產(chǎn)品外，還包括綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、綠色運(yùn)維和綠色回收等不同產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)。抽水蓄能與新型儲(chǔ)能技術(shù)在產(chǎn)品規(guī)模、建設(shè)要求、運(yùn)維管理等各環(huán)節(jié)均存在較為顯著的差異性，綠色評(píng)價(jià)的側(cè)重點(diǎn)有所不同，但同樣有必要開展相關(guān)屬性的評(píng)估，以減少其生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境和資源造成的負(fù)面影響。
表5 綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成
注：其他技術(shù)類型包括所有新型儲(chǔ)能技術(shù)路線，可分別形成體系表中的單獨(dú)一行。由于數(shù)量較多，表中不逐一列出。
我國(guó)《新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》中，將新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系框架分為基礎(chǔ)通用、規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備試驗(yàn)、施工驗(yàn)收、并網(wǎng)運(yùn)行、檢修監(jiān)測(cè)、運(yùn)行維護(hù)、安全應(yīng)急八個(gè)方面。綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)綠色屬性的評(píng)價(jià)自成體系，有助于推動(dòng)綠色發(fā)展理念的深入貫徹，其中新型儲(chǔ)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系框架進(jìn)行結(jié)合，例如基礎(chǔ)通用方面可制定《新型儲(chǔ)能系統(tǒng)綠色評(píng)價(jià)方法》《新型儲(chǔ)能產(chǎn)品綠色制造評(píng)價(jià)方法》等，規(guī)劃設(shè)計(jì)方面包括不同儲(chǔ)能技術(shù)的《綠色設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法》，運(yùn)行維護(hù)方面包括不同儲(chǔ)能技術(shù)的《綠色運(yùn)維評(píng)價(jià)方法》。儲(chǔ)能產(chǎn)品的回收利用目前未在新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系框架中體現(xiàn)，但對(duì)于產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要，因此在綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系中，不同儲(chǔ)能技術(shù)的《綠色回收評(píng)價(jià)方法》標(biāo)準(zhǔn)必不可少。
3 綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品評(píng)價(jià)指標(biāo)分析
綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的核心內(nèi)容之一。綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)客觀、全面，且可測(cè)量、可比較。參照《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)通則(GBT 33761—2017)》，一級(jí)指標(biāo)包括資源屬性、能源屬性、環(huán)境屬性和品質(zhì)屬性，二級(jí)指標(biāo)分別從儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)進(jìn)行提取(圖1)。綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品評(píng)價(jià)指標(biāo)可分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)，定性指標(biāo)應(yīng)滿足性能、安全、環(huán)保、能耗等方面的法律法規(guī)或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，定量指標(biāo)應(yīng)明確具體的測(cè)量方法和指標(biāo)要求。
圖1 綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.1 資源屬性
資源屬性重點(diǎn)關(guān)注原材料節(jié)約、資源可再生利用等方面的指標(biāo)，主要與上游設(shè)備或原材料的供應(yīng)相關(guān)，包括資源稀缺性、回收利用率、水資源及其他資源等二級(jí)指標(biāo)?；厥绽寐适莾?chǔ)能產(chǎn)品資源屬性的代表性指標(biāo)，通過材料回收利用率和產(chǎn)品可再生材料投入比例的提升，可以降低對(duì)礦產(chǎn)資源開采的依賴，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
資源屬性評(píng)估應(yīng)包括以下內(nèi)容：
（1）資源稀缺性，特別是儲(chǔ)量小、產(chǎn)能低、供應(yīng)鏈脆弱的不可再生資源，例如稀土、貴金屬等，作為儲(chǔ)能產(chǎn)品上游的原材料來源時(shí)，需要考慮供應(yīng)鏈安全問題，避免因外界不可控因素導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)成本攀升或供應(yīng)鏈斷裂等情況的發(fā)生。
（2）回收利用率，儲(chǔ)能產(chǎn)品報(bào)廢后通過回收處理可實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)再生利用，包括關(guān)鍵材料和配件等。通過定量評(píng)價(jià)資源再生后的重復(fù)利用情況，鼓勵(lì)儲(chǔ)能新產(chǎn)品提高再生料的使用比例，緩解資源焦慮，減少?gòu)U棄物隨意處置造成的環(huán)境壓力。
（3）水資源，可通過定量指標(biāo)的制定進(jìn)行評(píng)估，主要包括水資源消耗量和水資源循環(huán)利用率。水資源情況涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈，例如物理儲(chǔ)能系統(tǒng)上游設(shè)備多使用機(jī)械設(shè)備，其中鋼鐵材料的水資源消耗仍有下降需求。根據(jù)相關(guān)政策，鋼鐵行業(yè)“到2025年，水資源消耗強(qiáng)度降低10%以上”。中游主要考慮設(shè)備或部件生產(chǎn)過程中的水資源用量及循環(huán)利用情況。下游包括儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)維過程中用于冷卻和消防等的水資源用量、儲(chǔ)能系統(tǒng)及材料回收過程中的水資源消耗等。
（4）土地資源，考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)在裝備選址方面的特殊要求，例如抽水蓄能的上下游水庫(kù)選址、壓縮空氣儲(chǔ)能的洞穴選址、電化學(xué)儲(chǔ)能的占地需求情況等。
3.2 能源屬性
能源屬性重點(diǎn)關(guān)注生產(chǎn)和使用過程中的能源消耗情況和可再生能源利用情況，在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的上中下游各環(huán)節(jié)均有相應(yīng)的綠色指標(biāo)，主要包括綜合能耗、運(yùn)維能耗、物流能耗、回收能耗和可再生能源利用率。可再生能源利用率的提升是綠色制造或綠色工廠建設(shè)的重要內(nèi)容，在綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)中也有相應(yīng)體現(xiàn)。
綜合能耗貫徹儲(chǔ)能產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈，可以作為儲(chǔ)能產(chǎn)品能源屬性的代表性指標(biāo)進(jìn)行分析。綜合能耗分析包括原材料開采過程及關(guān)鍵設(shè)備或產(chǎn)品的生產(chǎn)能耗。生產(chǎn)能耗是將各種能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤，通過單位產(chǎn)品綜合能耗的監(jiān)測(cè)和計(jì)算，可以定量評(píng)價(jià)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中能源消耗量?！毒C合能耗計(jì)算通則》(GB/T 2589—2020)中提出了各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)、電力和熱力折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)。不同儲(chǔ)能技術(shù)的上游材料都可根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)形成定量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)一步綜合比較，形成綠色儲(chǔ)能的指標(biāo)基準(zhǔn)。
運(yùn)維能耗是產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)在儲(chǔ)能系統(tǒng)使用過程中的能源屬性指標(biāo)。運(yùn)維能耗也可通過運(yùn)維能效指標(biāo)進(jìn)行分析，儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率低，或需要額外的能源消耗以保障其正常運(yùn)行，都會(huì)降低系統(tǒng)的綜合效率，增加能源損耗。
物流能耗貫徹儲(chǔ)能系統(tǒng)全生命周期，但與企業(yè)的生產(chǎn)和市場(chǎng)布局情況有關(guān)，因此鼓勵(lì)企業(yè)關(guān)注物流能耗情況，可以不作為儲(chǔ)能系統(tǒng)綠色屬性的必要評(píng)價(jià)指標(biāo)，而作為參考指標(biāo)或加分項(xiàng)予以考慮。
回收能耗是指儲(chǔ)能產(chǎn)品報(bào)廢后進(jìn)行回收處理過程中的能源消耗情況。回收能耗的評(píng)價(jià)有助于促進(jìn)回收技術(shù)和管理水平的提高，同時(shí)帶動(dòng)企業(yè)開發(fā)具有易回收特性的新型儲(chǔ)能技術(shù)。
國(guó)家發(fā)改委等多部門于2022年聯(lián)合發(fā)布《促進(jìn)綠色消費(fèi)實(shí)施方案》，提出加強(qiáng)高耗能企業(yè)使用綠色電力的剛性約束，各地可根據(jù)實(shí)際情況制定高耗能企業(yè)電力消費(fèi)中綠色電力最低占比。我國(guó)目前實(shí)施“新增可再生能源電力消費(fèi)量不納入能源消費(fèi)總量控制”的政策，綠電交易自2021年起啟動(dòng)，交易規(guī)則日漸成熟，因此企業(yè)在生產(chǎn)過程中可通過各種方式提高綠電使用比例，降低綜合能耗。如果將綠色電力消耗納入綜合能耗計(jì)算之內(nèi)，則結(jié)合綜合能耗和可再生能源利用率，通過分別對(duì)不可再生能源消耗量及可再生能源消耗量進(jìn)行分析，才能夠全面體現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的能耗情況。
3.3 環(huán)境屬性
綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品的環(huán)境屬性評(píng)價(jià)包括大氣環(huán)境影響、水環(huán)境影響、土壤環(huán)境影響、物理性污染影響，旨在評(píng)估產(chǎn)品全生命周期對(duì)大氣環(huán)境和水土環(huán)境的影響。其中，碳足跡對(duì)大氣環(huán)境有重要影響，在雙碳背景下有必要予以重點(diǎn)關(guān)注，是環(huán)境屬性的代表性指標(biāo)。
環(huán)境屬性評(píng)估指標(biāo)貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，包括材料制備、產(chǎn)品生產(chǎn)、電站建設(shè)和運(yùn)維、產(chǎn)品報(bào)廢回收等過程。大氣環(huán)境影響包括揚(yáng)塵、揮發(fā)性氣體、有毒有害廢氣和二氧化碳排放等因素的評(píng)估。水環(huán)境影響包括生產(chǎn)廢水排放、化學(xué)試劑或電解液等的泄漏或廢棄處理等。土壤環(huán)境影響包括礦產(chǎn)開采影響、產(chǎn)品有害物質(zhì)的潛在影響、施工垃圾廢棄、生產(chǎn)廢渣、危險(xiǎn)化學(xué)品處置不當(dāng)?shù)瓤赡茉斐傻挠绊憽Ｎ锢硇晕廴居绊懓ㄔ肼?、振?dòng)以及各種可能產(chǎn)生的輻射等。
上游原材料應(yīng)使用滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境負(fù)荷低、對(duì)人體無害的物質(zhì)，或在儲(chǔ)能產(chǎn)品全生命周期內(nèi)不會(huì)排放相關(guān)有毒、有害、污染性成分的材料。原材料所需礦產(chǎn)開采方面，應(yīng)避免違規(guī)開采造成嚴(yán)重環(huán)境危害，包括水土流失、礦坑造成的地面沉降、生物多樣性的破壞以及采礦過程中含化學(xué)物質(zhì)的廢水對(duì)地下水的污染等。此外，可提出對(duì)原材料供應(yīng)商的綠色認(rèn)證要求，除具體材料外，從其環(huán)境保護(hù)意識(shí)、安全衛(wèi)生意識(shí)和環(huán)境認(rèn)證等方面進(jìn)行全面評(píng)估。
生產(chǎn)排放重點(diǎn)評(píng)估生產(chǎn)過程中的工業(yè)“三廢”排放情況，包含廢水、廢氣、廢渣。企業(yè)可進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)，應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并持續(xù)開發(fā)低碳制造技術(shù)，尤其在高排放工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新，以提升儲(chǔ)能產(chǎn)品的綠色屬性。
建設(shè)運(yùn)維階段關(guān)注儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響，例如鋰離子電池發(fā)生安全事故后，可能因燃燒造成有害氣體擴(kuò)散或碳排放的增加，該情況下應(yīng)進(jìn)行環(huán)境影響分析和處理預(yù)案，及時(shí)控制或消除相關(guān)影響。
產(chǎn)品回收包括梯次利用、修復(fù)再生或材料回收等較多路徑，相關(guān)環(huán)節(jié)均應(yīng)考慮如何安全、無污染、充分地進(jìn)行儲(chǔ)能電池及其他部件回收，降低回收利用難度和回收過程中的三廢排放、提高回收利用率。
目前國(guó)際上以歐美為代表的國(guó)家已經(jīng)率先出臺(tái)了碳足跡、碳標(biāo)簽等相關(guān)政策，我國(guó)也在部分領(lǐng)域進(jìn)行了試點(diǎn)。生命周期評(píng)價(jià)方法(life cycle assessment，LCA)通常是評(píng)價(jià)某一過程、產(chǎn)品或事件從原料投入、加工制作、使用到廢棄的整個(gè)生態(tài)循環(huán)過程中環(huán)境負(fù)荷的定量方法?；贚CA分析方法的碳足跡評(píng)價(jià)是電池行業(yè)逐漸開始關(guān)注的重要指標(biāo)，在綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系中可以在較大程度上體現(xiàn)儲(chǔ)能產(chǎn)品的環(huán)境屬性。根據(jù)歐盟相關(guān)法規(guī)，企業(yè)需要提供包含碳足跡在內(nèi)的數(shù)字電池護(hù)照才能夠進(jìn)入歐盟市場(chǎng)。需注意的是，電池護(hù)照與綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)在碳足跡、材料回收等方面的內(nèi)容具有交集，但各自側(cè)重點(diǎn)有所不同。電池護(hù)照除碳足跡、循環(huán)利用等要求外，還需要提供電池材料組成、電池性能數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈盡職調(diào)查、各種符合性聲明等，以數(shù)字化平臺(tái)為支撐，形成電池產(chǎn)品的全生命周期跟蹤服務(wù)。綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)中，碳足跡作為產(chǎn)品環(huán)境屬性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，需要予以重視，但碳足跡評(píng)價(jià)不是產(chǎn)品環(huán)境屬性評(píng)價(jià)的全部，更不是儲(chǔ)能產(chǎn)品綠色評(píng)價(jià)的唯一標(biāo)準(zhǔn)；此外，綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不要求必須向客戶提供電池材料組成、供應(yīng)鏈盡職調(diào)查等內(nèi)容。
3.4 品質(zhì)屬性
綠色儲(chǔ)能的品質(zhì)屬性主要針對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備及儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)為主，產(chǎn)品的質(zhì)量、安全及應(yīng)用應(yīng)達(dá)到相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品的品質(zhì)屬性應(yīng)作為其他屬性評(píng)價(jià)的前提或基礎(chǔ)，安全性能或使用性能不能達(dá)到要求的產(chǎn)品不具備進(jìn)一步開展其他綠色屬性評(píng)價(jià)的資質(zhì)。
儲(chǔ)能產(chǎn)品的安全生產(chǎn)和安全運(yùn)行是其推廣應(yīng)用的基本要求。安全性能可根據(jù)相關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)管理，形成定性評(píng)價(jià)指標(biāo)。儲(chǔ)能產(chǎn)品的性能質(zhì)量包括使用壽命、功率及能量特性等評(píng)估指標(biāo)，其中儲(chǔ)能產(chǎn)品的使用壽命直接影響其對(duì)能源有效利用的貢獻(xiàn)度。對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)品制造商而言，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝制定和材料采購(gòu)環(huán)節(jié)就應(yīng)該制定覆蓋產(chǎn)品全生命周期的綠色計(jì)劃，并評(píng)估綠色計(jì)劃是否在經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益方面符合企業(yè)的發(fā)展，保障綠色計(jì)劃能夠得到有效的執(zhí)行。
4 綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定方案
綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和標(biāo)準(zhǔn)制定需求，具體遵循以下流程：選取評(píng)價(jià)指標(biāo)、制定測(cè)試方法、積累行業(yè)數(shù)據(jù)、確定基準(zhǔn)值或評(píng)價(jià)等級(jí)，最后形成較為完善的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。
4.1 綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定思路
綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品評(píng)價(jià)指標(biāo)(圖1)應(yīng)涵蓋儲(chǔ)能全生命周期的能源、資源、環(huán)境和品質(zhì)屬性，從原材料選擇、制造過程、使用環(huán)節(jié)以及產(chǎn)品廢棄后的回收處理等各環(huán)節(jié)進(jìn)行綠色化綜合評(píng)估。
指標(biāo)要求的提出有基準(zhǔn)值判定和評(píng)分分級(jí)認(rèn)證兩種方式。基準(zhǔn)值判定方式是其他行業(yè)綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)普遍采用的方法，針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)制定基準(zhǔn)值，符合基準(zhǔn)值要求即可評(píng)定為綠色產(chǎn)品，例如《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià) 塑料制品》《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià) 涂料》《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià) 紡織產(chǎn)品》等。評(píng)分分級(jí)認(rèn)證方式是對(duì)各類指標(biāo)提出控制項(xiàng)和評(píng)分項(xiàng)，經(jīng)過加權(quán)計(jì)算后根據(jù)得分情況劃分等級(jí)，參考《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，將綠色建筑劃分為基本級(jí)、一星級(jí)、二星級(jí)、三星級(jí)4個(gè)等級(jí)，當(dāng)滿足全部控制項(xiàng)要求時(shí)為基本級(jí)，在此基礎(chǔ)上滿足進(jìn)一步的分值要求時(shí)可評(píng)定為一至三等級(jí)，三星級(jí)為最高等級(jí)。最終可通過對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分及權(quán)重占比的分析，確定綠色等級(jí)劃分依據(jù)，形成完整的綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系，為綠色儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供依據(jù)。
具體標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)從產(chǎn)業(yè)化程度較高的儲(chǔ)能技術(shù)類型入手，逐步覆蓋所有儲(chǔ)能產(chǎn)品，形成完整的標(biāo)準(zhǔn)系列，例如《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià) 鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)》《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià) 液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)》《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià) 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)》等。
4.2 綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定示例
以《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià) 儲(chǔ)能用鋰離子電池》的制定為例，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、產(chǎn)品評(píng)價(jià)要求、評(píng)價(jià)方法等內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)的核心是明確產(chǎn)品各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的要求和判定依據(jù)。部分指標(biāo)已有一定的行業(yè)數(shù)據(jù)積累基礎(chǔ)可供參考。例如，資源屬性方面，回收利用率指標(biāo)可參考《歐盟電池與廢電池法規(guī)》，其中提出鋰離子電池活性材料中鈷、鋰、鎳再生料的使用比例要求，2030年分別不低于16%、6%和6%，2035年分別不低于26%、12%和15%。能源屬性方面，綜合能耗指標(biāo)包括上游材料生產(chǎn)和中游儲(chǔ)能系統(tǒng)生產(chǎn)的綜合能耗，我國(guó)工信部2020年發(fā)布《石墨行業(yè)規(guī)范條件》，對(duì)不同石墨產(chǎn)品的綜合能耗提出要求，例如“高純石墨：高溫法不高于1000千克標(biāo)煤/噸，化學(xué)法不高于185千克標(biāo)煤/噸。”2021年對(duì)鋰離子電池企業(yè)的綜合能耗提出要求，應(yīng)≤400 kgce/萬Ah。環(huán)境屬性方面，《電化學(xué)儲(chǔ)能電站環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(GB/T 42318—2023)提出從電站建設(shè)期、運(yùn)行期及服務(wù)期滿后不同時(shí)段進(jìn)行電站環(huán)境影響的評(píng)價(jià)內(nèi)容和保護(hù)措施，《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 30484—2013)規(guī)定了電池工業(yè)企業(yè)水和大氣污染物排放要求。品質(zhì)屬性方面，安全保障指標(biāo)可參考《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》(GB/T 42288—2022)，性能質(zhì)量指標(biāo)可參考《電力儲(chǔ)能用鋰離子電池》(GB/T 36276—2023)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。綠色指標(biāo)要求的提出需要在有效檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，經(jīng)過一定規(guī)模的測(cè)試，廣泛積累行業(yè)數(shù)據(jù)后進(jìn)行研究確定。例如資源屬性方面，稀缺資源指標(biāo)的要求既要考慮鋰離子電池不同材料體系的差別，又要兼顧鋰離子儲(chǔ)能電池與其他儲(chǔ)能技術(shù)之間的橫向綜合比較，因此其基準(zhǔn)值的提出需要進(jìn)行更為全面的分析和論證。能源屬性方面，綜合能耗和可再生能源利用率可能隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而逐漸發(fā)生變化，因此需要切實(shí)開展相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)研分析工作，制定合理的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)要求，并跟蹤產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，適時(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修訂。環(huán)境屬性方面，鋰離子電池領(lǐng)域的碳足跡相關(guān)研究正在開展，包括上游材料供應(yīng)環(huán)節(jié)、回收利用環(huán)節(jié)等，企業(yè)應(yīng)盡早開展電池碳足跡的核算工作，識(shí)別關(guān)鍵排放環(huán)節(jié)，為后續(xù)降低電池碳足跡提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。品質(zhì)屬性方面，儲(chǔ)能產(chǎn)品的安全性是市場(chǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，需研究制定系統(tǒng)級(jí)的安全管理規(guī)范及安全分級(jí)制度，在綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)中將安全性能評(píng)價(jià)作為其他屬性評(píng)價(jià)的前置要求，未滿足安全要求的儲(chǔ)能產(chǎn)品不具備進(jìn)行其他綠色屬性評(píng)價(jià)的條件。在各項(xiàng)指標(biāo)的基準(zhǔn)值要求和判定依據(jù)逐步明確的基礎(chǔ)上，可以考慮進(jìn)一步的分級(jí)賦分和等級(jí)劃分，逐步形成完善的鋰離子電池綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。表6為包含各項(xiàng)指標(biāo)的儲(chǔ)能用鋰離子電池模組綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)示例表。
表6 儲(chǔ)能用鋰離子電池模組綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)示例表
注：*代表不同數(shù)值。本表內(nèi)容僅為示例，不等同于實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)制定內(nèi)容。
5 其他綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)制定方案
綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是綠色儲(chǔ)能的核心指標(biāo)之一，除了綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以外，尚需進(jìn)一步完善綠色儲(chǔ)能的其他標(biāo)準(zhǔn)，包括設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、制造標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)和回收標(biāo)準(zhǔn)。
5.1 綠色儲(chǔ)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
綠色設(shè)計(jì)或生態(tài)設(shè)計(jì)是指按照全生命周期的理念，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)階段系統(tǒng)考慮原材料獲取、生產(chǎn)制造、包裝運(yùn)輸、使用維護(hù)和回收處理等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)資源環(huán)境造成的影響，力求產(chǎn)品在全生命周期中最大限度降低資源消耗、盡可能少用或不用含有有害物質(zhì)的原材料，減少污染物產(chǎn)生和排放，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的活動(dòng)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范 電池產(chǎn)品》(GB/T 40583—2021)規(guī)定了鋰離子電池、鋅負(fù)極原電池和鉛酸蓄電池生態(tài)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的指標(biāo)要求，主要包括產(chǎn)品限用物質(zhì)、材料種類和數(shù)量、產(chǎn)品包裝、清潔生產(chǎn)及電池性能等方面的要求。
儲(chǔ)能系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)首先應(yīng)關(guān)注綠色材料的選擇和設(shè)計(jì)，減少或避免有毒有害或資源有限的材料，并盡可能采用可再生原材料。此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)制造流程的優(yōu)化，降低生產(chǎn)難度，減少生產(chǎn)能耗和排放；通過可拆卸易回收結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，降低產(chǎn)品報(bào)廢后的回收難度，提高回收利用率；通過維護(hù)再生等方式，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用壽命。例如，半開放鋰漿儲(chǔ)能專用電池采用厚電極、可維護(hù)再生和安全劑注入設(shè)計(jì)思路，從設(shè)計(jì)階段即考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)“高安全、低成本、易回收”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，提高儲(chǔ)能專用電池的綠色化水平。
5.2 綠色儲(chǔ)能制造標(biāo)準(zhǔn)
綠色制造是在生產(chǎn)制造過程中統(tǒng)籌考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源資源、生態(tài)環(huán)境等因素，減少能源消耗量，降低碳排放水平和環(huán)境影響，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)優(yōu)化。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綠色制造 屬性》(GB/T 28616—2023)，綠色制造包括資源能源屬性、生態(tài)環(huán)境屬性、健康安全屬性。資源能源屬性包括資源方面的消耗量、可回收利用率、可降解性等指標(biāo)，以及能源方面的消耗量、能源效率、可再生性等指標(biāo)。生態(tài)環(huán)境屬性包括廢棄、廢水、固體廢物、溫室氣體和其他方面。健康安全屬性包括有害物質(zhì)危害、爆炸性危險(xiǎn)、電氣危險(xiǎn)等評(píng)估內(nèi)容。
綠色儲(chǔ)能制造標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)關(guān)注在用能結(jié)構(gòu)、資源利用、環(huán)境影響、生產(chǎn)效率等方面的評(píng)價(jià)。鼓勵(lì)企業(yè)或工廠通過分布式光伏、智能微電網(wǎng)等方式提高可再生能源的使用比例；減少或避免有害物質(zhì)的使用，提高再生材料的利用率，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用；通過優(yōu)化生產(chǎn)流程、提升工藝水平，減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生，并提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。
5.3 綠色儲(chǔ)能運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)
大多工業(yè)品或日用品在使用階段不存在綠色運(yùn)維的要求，但儲(chǔ)能電站作為能量的載體，在運(yùn)行過程中面臨嚴(yán)苛的安全、效率、壽命考驗(yàn)。儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)維包括日常運(yùn)行、維護(hù)、檢修與安全消防等，需對(duì)儲(chǔ)能容量、健康指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，不斷調(diào)整控制策略，或及時(shí)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行修復(fù)延壽或更換，保障系統(tǒng)的安全可靠性。目前大多數(shù)儲(chǔ)能電站運(yùn)維還處在比較基礎(chǔ)的水平，未來高效、智能運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展是必然趨勢(shì)。
綠色儲(chǔ)能的高效運(yùn)維以安全要求為基礎(chǔ)，要求儲(chǔ)能系統(tǒng)盡可能降低故障率，并將故障檢測(cè)提前。在保障安全性的基礎(chǔ)上，應(yīng)參考電力系統(tǒng)檢修維護(hù)分級(jí)處置方法，在儲(chǔ)能電站全生命周期運(yùn)行中實(shí)施多級(jí)檢修，通過修復(fù)再生技術(shù)延長(zhǎng)儲(chǔ)能壽命。
5.4 綠色儲(chǔ)能回收標(biāo)準(zhǔn)
綠色回收是在產(chǎn)品壽命終結(jié)后進(jìn)行低能耗、無污染、高效率的處置，獲得再生產(chǎn)品或再生材料，繼續(xù)投入新產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期閉環(huán)發(fā)展的首尾銜接?！毒G色制造 制造企業(yè)綠色供應(yīng)鏈管理 逆向物流》(GB/T 43145—2023)中對(duì)廢棄產(chǎn)品的回收利用及末端處置環(huán)節(jié)的管理要求進(jìn)行了規(guī)定。
綠色儲(chǔ)能回收評(píng)價(jià)應(yīng)包括回收能耗、污染物排放和回收率指標(biāo)，鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)回收技術(shù)降低回收過程中的能源消耗，減少有害氣體或廢液的排放，并逐步提高產(chǎn)品回收率。鋰離子儲(chǔ)能電池的回收得到越來越多的關(guān)注，但回收技術(shù)和管理規(guī)范水平仍需進(jìn)一步提高。火法回收能耗較大，空氣污染嚴(yán)重；濕法回收流程較長(zhǎng)，大量腐蝕性試劑的使用增加了廢水處理的難度。因此，有必要形成系統(tǒng)的綠色回收評(píng)價(jià)指標(biāo)，促進(jìn)綠色回收技術(shù)的發(fā)展，降低回收過程的能耗和污染排放。
6 總 結(jié)
綠色低碳發(fā)展是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建和完善有助于推動(dòng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)強(qiáng)化低碳發(fā)展理念，提升綠色發(fā)展水平。儲(chǔ)能技術(shù)路線較多，產(chǎn)業(yè)鏈成熟度和構(gòu)成情況差異較大，因此綠色評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定需要以大量行業(yè)數(shù)據(jù)的積累和分析為基礎(chǔ)，并考慮不同儲(chǔ)能技術(shù)的差異性、評(píng)價(jià)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)發(fā)展情況、基準(zhǔn)值確立的客觀性和關(guān)聯(lián)性等。
綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的核心內(nèi)容是綠色儲(chǔ)能產(chǎn)品的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合“長(zhǎng)效設(shè)計(jì)、低碳制造、高效運(yùn)維、綠色回收”的發(fā)展理念，分別制定綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、綠色運(yùn)維和綠色回收標(biāo)準(zhǔn)，形成完整的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系。綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)指標(biāo)包括資源屬性、能源屬性、環(huán)境屬性和品質(zhì)屬性，二級(jí)指標(biāo)包括回收利用率、綜合能耗、碳足跡、安全保障等。其中，產(chǎn)品的品質(zhì)屬性是其他屬性評(píng)價(jià)的前提或基礎(chǔ)，安全性能或使用性能不能達(dá)到要求的產(chǎn)品不具備進(jìn)一步開展其他綠色屬性評(píng)價(jià)的資質(zhì)。
綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、綠色運(yùn)維和綠色回收構(gòu)成完整的綠色供應(yīng)鏈標(biāo)準(zhǔn)，與綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)聯(lián)性，但側(cè)重點(diǎn)不同，需要企業(yè)有針對(duì)性地開展設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)行和回收等方面的評(píng)價(jià)。隨著儲(chǔ)能技術(shù)水平的提升及市場(chǎng)需求的變化，綠色儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)指標(biāo)的測(cè)試方法和量化評(píng)價(jià)要求也將逐步完善，指標(biāo)范圍和權(quán)重可能隨之調(diào)整，指標(biāo)要求也有可能進(jìn)一步提高。因此，綠色儲(chǔ)能評(píng)價(jià)體系的建設(shè)需要結(jié)合國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展水平不斷完善，相關(guān)領(lǐng)域協(xié)同推進(jìn)綠色標(biāo)準(zhǔn)制定，并關(guān)注與國(guó)際綠色標(biāo)準(zhǔn)的接軌和互認(rèn)，避免綠色貿(mào)易壁壘，促進(jìn)中國(guó)綠色儲(chǔ)能技術(shù)服務(wù)全球碳中和進(jìn)程。
