“儲(chǔ)能已成為支撐新能源大規(guī)模并網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，它可使風(fēng)電和光伏成為更加穩(wěn)定的電源，在很大程度上，能提升風(fēng)能的并網(wǎng)容量和有效利用。”中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)孟憲淦接受 《電氣周刊》采訪時(shí)說(shuō)。
風(fēng)電光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展客觀上要求快速推進(jìn)大容量?jī)?chǔ)能產(chǎn)業(yè)的必要配套，儲(chǔ)能技術(shù)在很大程度上解決了新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性問(wèn)題，使大規(guī)模風(fēng)電及光伏發(fā)電方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。
2020年儲(chǔ)能規(guī)?？蛇_(dá)6000億
我國(guó)對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度明顯提升，國(guó)家已經(jīng)把儲(chǔ)能寫入了“十二五”規(guī)劃，并提出要加強(qiáng)儲(chǔ)能先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，智能電網(wǎng)規(guī)劃的六大方面中也有三個(gè)方面提到了儲(chǔ)能應(yīng)用。
“保守估計(jì)，到2020年，國(guó)內(nèi)整個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模至少可達(dá)6000億元，樂(lè)觀的話甚至有可能到兩萬(wàn)億。”中科院工程熱物理研究所所長(zhǎng)助理、鄂爾多斯大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)研究所所長(zhǎng)譚春青說(shuō)。
來(lái)自于清潔能源市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)PikeResearch的報(bào)告顯示，到2021年儲(chǔ)能應(yīng)用將吸引全球范圍內(nèi)至少1220億美元投資。這一系列的數(shù)字無(wú)不昭示著儲(chǔ)能的巨大魅力與潛力。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)風(fēng)電運(yùn)行過(guò)程中的“棄風(fēng)”、“脫網(wǎng)”現(xiàn)象日益突出，不僅影響到風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性，更打擊了風(fēng)電投資的積極性。對(duì)此，多位專家在第二屆北京國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)上表示，應(yīng)當(dāng)用儲(chǔ)能來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)電利用，提高可再生能源并網(wǎng)發(fā)電的效率。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來(lái)電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能的需求會(huì)逐漸提升且市場(chǎng)空間巨大。
正是由于儲(chǔ)能在調(diào)節(jié)新能源并網(wǎng)發(fā)電過(guò)程中扮演著重要角色，業(yè)界對(duì)新能源并網(wǎng)儲(chǔ)能市場(chǎng)的前景十分看好。“從傳統(tǒng)能源峰谷調(diào)節(jié)、新能源并網(wǎng)以及離網(wǎng)儲(chǔ)能角度看，隨著傳統(tǒng)電網(wǎng)削峰填谷需求的日益增加，新能源并網(wǎng)比重的日益提高，未來(lái)電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能的需求會(huì)逐漸提升且市場(chǎng)空間巨大。”北京金能世紀(jì)科技有限公司董事長(zhǎng)鄭重德非?？春梦覈?guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前景。
商業(yè)化模式尚未成形
儲(chǔ)能本身不是新興的技術(shù)，但從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)說(shuō)卻是剛剛出現(xiàn)，正處在起步階段。到目前為止，我國(guó)沒(méi)有達(dá)到類似美國(guó)、日本將儲(chǔ)能當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立產(chǎn)業(yè)加以看待并出臺(tái)專門扶持政策的程度，尤其在缺乏為儲(chǔ)能付費(fèi)機(jī)制的前提下，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化模式尚未成形。
“雖然儲(chǔ)能的應(yīng)用貫穿了電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸配電、用電、可再生能源接入和輔助服務(wù)環(huán)節(jié)，但目前相對(duì)產(chǎn)業(yè)化首先發(fā)生在輔助服務(wù)(主要是調(diào)頻)和用戶端的分布式發(fā)電與微網(wǎng)領(lǐng)域。儲(chǔ)能在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展雖然投入不小，但僅剛剛起步。”北京普能世紀(jì)科技有限公司CEO江宗憲告訴《電氣周刊》。
有專家分析認(rèn)為，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有四大“缺失”：一是技術(shù)缺失;二是標(biāo)準(zhǔn)缺失；三是應(yīng)用示范項(xiàng)目缺失；四是政策缺失。
“針對(duì)現(xiàn)有儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來(lái)我國(guó)有望針對(duì)多種儲(chǔ)能技術(shù)的基礎(chǔ)研發(fā)，通過(guò)建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目，擴(kuò)大儲(chǔ)能示范，通過(guò)政府政策或行政手段，輔以資金支持，促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用。”鄭重德向業(yè)界呼吁，通過(guò)制定相應(yīng)的財(cái)政補(bǔ)貼政策，鼓勵(lì)用戶側(cè)采用儲(chǔ)能技術(shù)，促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)在用電環(huán)節(jié)的應(yīng)用。
儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，除了自身的技術(shù)進(jìn)步外，還需要其他一些技術(shù)或政策上的配套。如實(shí)施分時(shí)電價(jià)，合理拉開(kāi)不同供需時(shí)段的電價(jià)，使得儲(chǔ)能的削峰填谷有利可圖，則會(huì)吸引更多的市場(chǎng)力量參與進(jìn)來(lái)，也能夠直接推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
“儲(chǔ)能技術(shù)是構(gòu)建智能電網(wǎng)以及實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)展和利用不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而該技術(shù)的應(yīng)用在我國(guó)還處于初期階段，大規(guī)模使用儲(chǔ)能還有很長(zhǎng)的路要走。”北京普能世紀(jì)科技有限公司CEO江宗憲接受《電氣周刊》采訪時(shí)表示，技術(shù)和市場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。
儲(chǔ)能的方式有很多，儲(chǔ)能技術(shù)仍保持多元化的發(fā)展格局，市場(chǎng)上約有十幾種儲(chǔ)能技術(shù)，每種技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。
有專家認(rèn)為，抽水蓄能是傳統(tǒng)能源峰谷調(diào)節(jié)的主要方式。根據(jù)電網(wǎng)削峰填谷的需求，目前主流技術(shù)是最為成熟的抽水蓄能技術(shù)。目前，物理儲(chǔ)能中應(yīng)用最普遍的是抽水蓄能，但是由于它的應(yīng)用受地質(zhì)等條件的限制，遠(yuǎn)不能滿足電力發(fā)展，特別是大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)展的需求。壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)目前在我國(guó)仍然處在探索階段，技術(shù)尚未成熟且運(yùn)維成本頗高。
“如今，在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中，進(jìn)步最快的是化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，其中由普能公司提供的具有世界領(lǐng)先水平的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于可再生能源和智能電網(wǎng)領(lǐng)域。”江宗憲告訴《電氣周刊》，全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)還可提供調(diào)壓、調(diào)頻等電網(wǎng)輔助服務(wù)，旋轉(zhuǎn)備用電源一直到可再生能源電力的平滑輸出以及削峰填谷的能量管理。
我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)應(yīng)集中在兩方面：電池本體方面，長(zhǎng)壽命、低成本，徹底消除安全隱患；儲(chǔ)能系統(tǒng)方面，配置優(yōu)化，一致性、均衡技術(shù)和熱管理技術(shù)，狀態(tài)檢測(cè)和評(píng)估。
雖然儲(chǔ)能的應(yīng)用貫穿了電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸配電、用電、可再生能源接入和輔助服務(wù)多個(gè)環(huán)節(jié)，但相對(duì)產(chǎn)業(yè)化首先發(fā)生在輔助服務(wù)和用戶端的分布式發(fā)電和微網(wǎng)領(lǐng)域。目前美、日兩國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展較快，已經(jīng)在個(gè)別領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，而儲(chǔ)能在我國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展則剛剛起步。
“安全可靠是動(dòng)力電池推廣應(yīng)用的首要前提，動(dòng)力電池安全是‘1’，其他都是‘0’。”河南環(huán)宇集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱“環(huán)宇集團(tuán)”）董事長(zhǎng)李中東接受 《電氣周刊》采訪時(shí)表示，電池技術(shù)最重要的兩個(gè)方面是蓄電量和安全性。而隨著電動(dòng)汽車出現(xiàn)的一系列安全事故，安全可靠被稱作是動(dòng)力電池的生命線。
在電池安全管理方面，李中東提出了“電池360度安全管理”概念。“對(duì)于動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)，安全是第一位，需要對(duì)電池進(jìn)行360度全方位管理。”李中東告訴《電氣周刊》，“360度電池安全管理”主要從電池原材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造環(huán)節(jié)、試用和維護(hù)等四大方面進(jìn)行安全管理，同時(shí)還要積極參與到客戶整套動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以根據(jù)客戶實(shí)際需求提供最適用的電池模塊。
對(duì)于環(huán)宇集團(tuán)的未來(lái)，李中東的目標(biāo)是確定以電池為主業(yè)，將環(huán)宇集團(tuán)打造成為全球前五名的鋰電池解決方案供應(yīng)商。2010年8月，歐瑞資本宣布與環(huán)宇集團(tuán)共同投資成立北京環(huán)宇賽爾新能源科技有限公司。
“北京環(huán)宇賽爾新能源科技有限公司承繼了環(huán)宇人30年在二次電池和電池材料領(lǐng)域所積累的專利技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn)，所設(shè)計(jì)制造的大容量、軟包裝、疊片式、貧液態(tài)鋰離子電池系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了‘把安全設(shè)計(jì)進(jìn)產(chǎn)品’”的設(shè)計(jì)理念，一致性更好，使用壽命更長(zhǎng)，安全性更高，能夠360度任意擺放，提高了系統(tǒng)空間的利用率。”李中東告訴《電氣周刊》。
技術(shù)和工藝的先進(jìn)并不能完全解決安全問(wèn)題，動(dòng)力電池的安全始終取決于生產(chǎn)者對(duì)企業(yè)、對(duì)行業(yè)、對(duì)消費(fèi)者的責(zé)任。“北京環(huán)宇賽爾新能源科技有限公司堅(jiān)持把安全作為質(zhì)量管理的首要指標(biāo)，并且堅(jiān)持嚴(yán)格的電池安全性能測(cè)試。公司軟包貧液電池只有通過(guò)過(guò)充、過(guò)放、短路、穿刺、高低溫、碰撞六項(xiàng)嚴(yán)格測(cè)試后才能順利投入充電運(yùn)營(yíng)。”李中東接受《電氣周刊》采訪時(shí)表示，越了解電池越不敢做電池，因?yàn)檫@中間有太多的環(huán)節(jié)需要我們掌控。對(duì)消費(fèi)者的責(zé)任讓我們更加努力去做好電池。
“到2050年，我國(guó)儲(chǔ)能進(jìn)入全面推廣應(yīng)用階段。不同類型的大容量電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)在電網(wǎng)發(fā)、輸、配、用等各個(gè)環(huán)節(jié)得到商業(yè)化推廣應(yīng)用，電動(dòng)汽車、家庭分散儲(chǔ)能裝置等實(shí)現(xiàn)即插即用。”中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長(zhǎng)周孝信告訴《電氣周刊》。
我國(guó)未來(lái)第三代電網(wǎng)模式將是大型骨干電源與分布式電源相結(jié)合，大型骨干電網(wǎng)與微網(wǎng)相結(jié)合，清潔能源電力占50%以上。“儲(chǔ)能技術(shù)在很大程度上可以解決新能源發(fā)電的隨機(jī)性和波動(dòng)性問(wèn)題，使其具備或接近常規(guī)電源的特性，實(shí)現(xiàn)間歇式可再生能源發(fā)電的可預(yù)測(cè)、可控制、可調(diào)度。”周孝信進(jìn)一步分析認(rèn)為。
我國(guó)電網(wǎng)2020~2030年的輸電骨干網(wǎng)，在形態(tài)上應(yīng)是超大規(guī)模超/特高壓交直流混聯(lián)的復(fù)雜電網(wǎng)。“多端直流輸電技術(shù)、FACTS及VSC-HVDC等電力電子技術(shù)的應(yīng)用將得到較廣泛應(yīng)用，儲(chǔ)能技術(shù)有可能取得較大進(jìn)展，為后期電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型奠定技術(shù)基礎(chǔ)。”周孝信對(duì)未來(lái)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展充滿了信心。
周孝信認(rèn)為，我國(guó)高性能大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用將經(jīng)歷三個(gè)階段：第一階段（2011～2020年），關(guān)鍵技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)培育階段；第二階段（2021～2030年），完善提升和廣泛應(yīng)用階段；第三階段（2031～2050年），全面推廣應(yīng)用階段。
作為智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車和可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展引起投資者的高度關(guān)注。目前，我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)“門派眾多”，正處于產(chǎn)業(yè)化的初始階段。
周孝信提出建議，應(yīng)該重視儲(chǔ)能技術(shù)的研究，加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)基礎(chǔ)研究的投入，切實(shí)鼓勵(lì)創(chuàng)新，掌握核心技術(shù)。
有專家分析認(rèn)為，我國(guó)儲(chǔ)能應(yīng)用重點(diǎn)集中在智能電網(wǎng)、可再生能源、分布式能源以及電動(dòng)汽車領(lǐng)域，但考慮到我國(guó)電力體制市場(chǎng)化改革滯后和我國(guó)電力布局空間跨度大等格局，與可再生能源應(yīng)用同步發(fā)展或是儲(chǔ)能最大機(jī)會(huì)。
“目前我國(guó)儲(chǔ)能材料性能問(wèn)題突出，基礎(chǔ)性技術(shù)研究尚未得到根本解決。”中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)中心主任丁玉龍表示。
20世紀(jì)90年代以來(lái)，清潔能源利用的呼聲日漸高漲，以保證人類能源的可持續(xù)供應(yīng)，“新能源革命”一詞應(yīng)運(yùn)而生。
然而我國(guó)儲(chǔ)能處于初級(jí)發(fā)展階段，無(wú)法大規(guī)模的投入應(yīng)用，丁玉龍指出三大主要原因：一是各種儲(chǔ)能技術(shù)繁多，多數(shù)人不知如何使用和選擇；二是相關(guān)技術(shù)及性能不成熟；三是價(jià)格偏高。與國(guó)際上較為先進(jìn)的國(guó)家相比，我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)沒(méi)有建立起相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，仍處于“一窩蜂”上馬的狀態(tài)。從國(guó)家政策層面而言，在儲(chǔ)能方面的投入有所不足。丁玉龍呼吁，需從發(fā)電、電網(wǎng)、廠商等不同方面著手，給予一定的政策扶持。同時(shí)，國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)在基礎(chǔ)技術(shù)研究上加大投入，提升材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，保護(hù)儲(chǔ)能技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，出臺(tái)相應(yīng)的優(yōu)惠政策，更重要的是制定明確的中長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
從短期發(fā)展來(lái)看，儲(chǔ)能材料本身還沒(méi)有完美的答案。從電網(wǎng)的調(diào)度和儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，存在產(chǎn)能和儲(chǔ)能地區(qū)問(wèn)題。因此，需要在儲(chǔ)能發(fā)展路線、材料、技術(shù)方面有所突破，需要在效率、成本和安全問(wèn)題上有所突破。
應(yīng)用才可體現(xiàn)儲(chǔ)能的價(jià)值，技術(shù)的最終歸宿在于商業(yè)化的應(yīng)用。丁玉龍認(rèn)為，儲(chǔ)能作為戰(zhàn)略性領(lǐng)域，國(guó)家加重對(duì)其在能源方面的認(rèn)知，“十二五”發(fā)展規(guī)劃已把儲(chǔ)能列入其中，要推動(dòng)儲(chǔ)能等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展?？梢灶A(yù)期，在未來(lái)的20~40年，儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用也將使可再生清潔能源得以廣泛、有效的利用，并且逐步使之成為經(jīng)濟(jì)上有競(jìng)爭(zhēng)力的能源。
“以前國(guó)家為了推動(dòng)風(fēng)電和太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建立了可再生能源基金進(jìn)行補(bǔ)貼，國(guó)家推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展也可以制定一個(gè)儲(chǔ)能電價(jià)機(jī)制，并給予相關(guān)補(bǔ)貼。”北京金能世紀(jì)科技有限公司董事長(zhǎng)鄭重德接受《電氣周刊》采訪時(shí)表示。
對(duì)于德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，其民用的峰谷電價(jià)機(jī)制較為完備，這對(duì)促進(jìn)民眾采購(gòu)家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)起到了推動(dòng)作用。“國(guó)家要考慮是否要制定一個(gè)專門的儲(chǔ)能電價(jià)，如果儲(chǔ)能電價(jià)合理就不需要國(guó)家出臺(tái)一些扶持政策。”鄭重德向業(yè)界呼吁。“峰谷電價(jià)在不同地區(qū)可有所差別，但應(yīng)盡量為電網(wǎng)削峰填谷和吸引儲(chǔ)能投資創(chuàng)造更大空間。”鄭重德告訴《電氣周刊》，儲(chǔ)能電價(jià)可在原新能源電價(jià)基礎(chǔ)上加上幾分錢，形成含儲(chǔ)能配套的新能源電價(jià)，加價(jià)多少建議在政府指導(dǎo)下采用招標(biāo)機(jī)制通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形成。
儲(chǔ)能技術(shù)正朝著大容量、高轉(zhuǎn)換率和應(yīng)用低成本的方向發(fā)展。這為同時(shí)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和低成本生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的中國(guó)企業(yè)提供了難得的領(lǐng)先機(jī)遇。”如果政策到位，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)既可快速成長(zhǎng)為在全球有重要影響的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，又能極大地促進(jìn)國(guó)內(nèi)新能源的規(guī)?；l(fā)展。”鄭重德對(duì)我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的前景非常看好。
“但我國(guó)目前還沒(méi)有專門的儲(chǔ)能電價(jià)，儲(chǔ)能的建設(shè)和運(yùn)行成本在現(xiàn)有電價(jià)體系中還找不到疏導(dǎo)渠道。”鄭重德告訴《電氣周刊》，除了盡快出臺(tái)財(cái)政、稅收、金融方面的支持激勵(lì)政策外，更重要的是要將儲(chǔ)能與新能源發(fā)展同步規(guī)劃，盡快制定并嚴(yán)格實(shí)施新能源發(fā)電和并網(wǎng)的強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和獎(jiǎng)懲制度，盡快實(shí)施大力度的峰谷電價(jià)、階梯電價(jià)、儲(chǔ)能電價(jià)政策。
