“儲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。”中國可再生能源學(xué)會副理事長孟憲淦接受 《電氣周刊》采訪時說。
風(fēng)電光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展客觀上要求快速推進大容量儲能產(chǎn)業(yè)的必要配套，儲能技術(shù)在很大程度上解決了新能源發(fā)電的隨機性、波動性問題，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年儲能規(guī)?？蛇_6000億
我國對儲能產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度明顯提升，國家已經(jīng)把儲能寫入了“十二五”規(guī)劃，并提出要加強儲能先進技術(shù)的應(yīng)用，智能電網(wǎng)規(guī)劃的六大方面中也有三個方面提到了儲能應(yīng)用。
“保守估計，到2020年，國內(nèi)整個儲能產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模至少可達6000億元，樂觀的話甚至有可能到兩萬億。”中科院工程熱物理研究所所長助理、鄂爾多斯大規(guī)模儲能技術(shù)研究所所長譚春青說。
來自于清潔能源市場研究機構(gòu)PikeResearch的報告顯示，到2021年儲能應(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)字無不昭示著儲能的巨大魅力與潛力。
近年來，國內(nèi)風(fēng)電運行過程中的“棄風(fēng)”、“脫網(wǎng)”現(xiàn)象日益突出，不僅影響到風(fēng)電場的經(jīng)濟性，更打擊了風(fēng)電投資的積極性。對此，多位專家在第二屆北京國際儲能大會上表示，應(yīng)當(dāng)用儲能來調(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)人士認為，未來電網(wǎng)級儲能的需求會逐漸提升且市場空間巨大。
正是由于儲能在調(diào)節(jié)新能源并網(wǎng)發(fā)電過程中扮演著重要角色，業(yè)界對新能源并網(wǎng)儲能市場的前景十分看好。“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，未來電網(wǎng)級儲能的需求會逐漸提升且市場空間巨大。”北京金能世紀科技有限公司董事長鄭重德非?？春梦覈鴥δ墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展的前景。
商業(yè)化模式尚未成形
儲能本身不是新興的技術(shù)，但從產(chǎn)業(yè)角度來說卻是剛剛出現(xiàn)，正處在起步階段。到目前為止，我國沒有達到類似美國、日本將儲能當(dāng)作一個獨立產(chǎn)業(yè)加以看待并出臺專門扶持政策的程度，尤其在缺乏為儲能付費機制的前提下，儲能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化模式尚未成形。
“雖然儲能的應(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。儲能在中國市場的發(fā)展雖然投入不小，但僅剛剛起步。”北京普能世紀科技有限公司CEO江宗憲告訴《電氣周刊》。
有專家分析認為，我國儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有四大“缺失”：一是技術(shù)缺失;二是標準缺失；三是應(yīng)用示范項目缺失；四是政策缺失。
“針對現(xiàn)有儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來我國有望針對多種儲能技術(shù)的基礎(chǔ)研發(fā)，通過建設(shè)重點項目，擴大儲能示范，通過政府政策或行政手段，輔以資金支持，促進儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用。”鄭重德向業(yè)界呼吁，通過制定相應(yīng)的財政補貼政策，鼓勵用戶側(cè)采用儲能技術(shù)，促進儲能技術(shù)在用電環(huán)節(jié)的應(yīng)用。
儲能技術(shù)的發(fā)展，除了自身的技術(shù)進步外，還需要其他一些技術(shù)或政策上的配套。如實施分時電價，合理拉開不同供需時段的電價，使得儲能的削峰填谷有利可圖，則會吸引更多的市場力量參與進來，也能夠直接推動儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
“儲能技術(shù)是構(gòu)建智能電網(wǎng)以及實現(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)用在我國還處于初期階段，大規(guī)模使用儲能還有很長的路要走。”北京普能世紀科技有限公司CEO江宗憲接受《電氣周刊》采訪時表示，技術(shù)和市場是實現(xiàn)儲能行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。
儲能的方式有很多，儲能技術(shù)仍保持多元化的發(fā)展格局，市場上約有十幾種儲能技術(shù)，每種技術(shù)都有各自的優(yōu)點和缺陷。
有專家認為，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。壓縮空氣儲能技術(shù)目前在我國仍然處在探索階段，技術(shù)尚未成熟且運維成本頗高。
“如今，在眾多儲能技術(shù)中，進步最快的是化學(xué)儲能技術(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。
我國儲能技術(shù)研發(fā)重點應(yīng)集中在兩方面：電池本體方面，長壽命、低成本，徹底消除安全隱患；儲能系統(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)檢測和評估。
雖然儲能的應(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)多個環(huán)節(jié)，但相對產(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、日兩國儲能發(fā)展較快，已經(jīng)在個別領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，而儲能在我國市場的發(fā)展則剛剛起步。
“安全可靠是動力電池推廣應(yīng)用的首要前提，動力電池安全是‘1’，其他都是‘0’。”河南環(huán)宇集團有限公司（簡稱“環(huán)宇集團”）董事長李中東接受 《電氣周刊》采訪時表示，電池技術(shù)最重要的兩個方面是蓄電量和安全性。而隨著電動汽車出現(xiàn)的一系列安全事故，安全可靠被稱作是動力電池的生命線。
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。“對于動力電池來說，安全是第一位，需要對電池進行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、制造環(huán)節(jié)、試用和維護等四大方面進行安全管理，同時還要積極參與到客戶整套動力系統(tǒng)的設(shè)計環(huán)節(jié)，以根據(jù)客戶實際需求提供最適用的電池模塊。
對于環(huán)宇集團的未來，李中東的目標是確定以電池為主業(yè)，將環(huán)宇集團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，所設(shè)計制造的大容量、軟包裝、疊片式、貧液態(tài)鋰離子電池系列產(chǎn)品，實現(xiàn)了‘把安全設(shè)計進產(chǎn)品’”的設(shè)計理念，一致性更好，使用壽命更長，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)和工藝的先進并不能完全解決安全問題，動力電池的安全始終取決于生產(chǎn)者對企業(yè)、對行業(yè)、對消費者的責(zé)任。“北京環(huán)宇賽爾新能源科技有限公司堅持把安全作為質(zhì)量管理的首要指標，并且堅持嚴格的電池安全性能測試。公司軟包貧液電池只有通過過充、過放、短路、穿刺、高低溫、碰撞六項嚴格測試后才能順利投入充電運營。”李中東接受《電氣周刊》采訪時表示，越了解電池越不敢做電池，因為這中間有太多的環(huán)節(jié)需要我們掌控。對消費者的責(zé)任讓我們更加努力去做好電池。
“到2050年，我國儲能進入全面推廣應(yīng)用階段。不同類型的大容量電網(wǎng)儲能技術(shù)在電網(wǎng)發(fā)、輸、配、用等各個環(huán)節(jié)得到商業(yè)化推廣應(yīng)用，電動汽車、家庭分散儲能裝置等實現(xiàn)即插即用。”中國科學(xué)院院士、中國電力科學(xué)研究院名譽院長周孝信告訴《電氣周刊》。
我國未來第三代電網(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。“儲能技術(shù)在很大程度上可以解決新能源發(fā)電的隨機性和波動性問題，使其具備或接近常規(guī)電源的特性，實現(xiàn)間歇式可再生能源發(fā)電的可預(yù)測、可控制、可調(diào)度。”周孝信進一步分析認為。
我國電網(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，儲能技術(shù)有可能取得較大進展，為后期電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型奠定技術(shù)基礎(chǔ)。”周孝信對未來儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展充滿了信心。
周孝信認為，我國高性能大容量儲能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用將經(jīng)歷三個階段：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)、電動汽車和可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展引起投資者的高度關(guān)注。目前，我國儲能技術(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)該重視儲能技術(shù)的研究，加強儲能技術(shù)基礎(chǔ)研究的投入，切實鼓勵創(chuàng)新，掌握核心技術(shù)。
有專家分析認為，我國儲能應(yīng)用重點集中在智能電網(wǎng)、可再生能源、分布式能源以及電動汽車領(lǐng)域，但考慮到我國電力體制市場化改革滯后和我國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)展或是儲能最大機會。
“目前我國儲能材料性能問題突出，基礎(chǔ)性技術(shù)研究尚未得到根本解決。”中國科學(xué)院過程工程研究所儲能科學(xué)與技術(shù)中心主任丁玉龍表示。
20世紀90年代以來，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)運而生。
然而我國儲能處于初級發(fā)展階段，無法大規(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；三是價格偏高。與國際上較為先進的國家相比，我國儲能市場沒有建立起相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，仍處于“一窩蜂”上馬的狀態(tài)。從國家政策層面而言，在儲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，國家有關(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，保護儲能技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)，出臺相應(yīng)的優(yōu)惠政策，更重要的是制定明確的中長期產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
從短期發(fā)展來看，儲能材料本身還沒有完美的答案。從電網(wǎng)的調(diào)度和儲能來說，存在產(chǎn)能和儲能地區(qū)問題。因此，需要在儲能發(fā)展路線、材料、技術(shù)方面有所突破，需要在效率、成本和安全問題上有所突破。
應(yīng)用才可體現(xiàn)儲能的價值，技術(shù)的最終歸宿在于商業(yè)化的應(yīng)用。丁玉龍認為，儲能作為戰(zhàn)略性領(lǐng)域，國家加重對其在能源方面的認知，“十二五”發(fā)展規(guī)劃已把儲能列入其中，要推動儲能等先進技術(shù)的發(fā)展。可以預(yù)期，在未來的20~40年，儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?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)濟上有競爭力的能源。
“以前國家為了推動風(fēng)電和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建立了可再生能源基金進行補貼，國家推動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展也可以制定一個儲能電價機制，并給予相關(guān)補貼。”北京金能世紀科技有限公司董事長鄭重德接受《電氣周刊》采訪時表示。
對于德國等發(fā)達國家，其民用的峰谷電價機制較為完備，這對促進民眾采購家庭儲能系統(tǒng)起到了推動作用。“國家要考慮是否要制定一個專門的儲能電價，如果儲能電價合理就不需要國家出臺一些扶持政策。”鄭重德向業(yè)界呼吁。“峰谷電價在不同地區(qū)可有所差別，但應(yīng)盡量為電網(wǎng)削峰填谷和吸引儲能投資創(chuàng)造更大空間。”鄭重德告訴《電氣周刊》，儲能電價可在原新能源電價基礎(chǔ)上加上幾分錢，形成含儲能配套的新能源電價，加價多少建議在政府指導(dǎo)下采用招標機制通過市場競爭形成。
儲能技術(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。這為同時擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和低成本生產(chǎn)優(yōu)勢的中國企業(yè)提供了難得的領(lǐng)先機遇。”如果政策到位，我國儲能產(chǎn)業(yè)既可快速成長為在全球有重要影響的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，又能極大地促進國內(nèi)新能源的規(guī)?；l(fā)展。”鄭重德對我國儲能產(chǎn)業(yè)的前景非?？春?。
“但我國目前還沒有專門的儲能電價，儲能的建設(shè)和運行成本在現(xiàn)有電價體系中還找不到疏導(dǎo)渠道。”鄭重德告訴《電氣周刊》，除了盡快出臺財政、稅收、金融方面的支持激勵政策外，更重要的是要將儲能與新能源發(fā)展同步規(guī)劃，盡快制定并嚴格實施新能源發(fā)電和并網(wǎng)的強制性技術(shù)標準和獎懲制度，盡快實施大力度的峰谷電價、階梯電價、儲能電價政策。
