電力儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與“十三五”趨勢(shì)

/中國(guó)科學(xué)院信息咨詢(xún)中心/

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電力儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與“十三五”趨勢(shì)

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儲(chǔ)能列入“十三五”規(guī)劃百大工程項(xiàng)目，首次正式進(jìn)入國(guó)家發(fā)展規(guī)劃。同時(shí)，儲(chǔ)能行業(yè)“十三五”規(guī)劃等相關(guān)政策亦已開(kāi)始編制，后續(xù)有望陸續(xù)出臺(tái)。預(yù)計(jì)“十三五”期間儲(chǔ)能將成為國(guó)家相關(guān)科技計(jì)劃重點(diǎn)支持的方向之一，科技經(jīng)費(fèi)將持續(xù)支持儲(chǔ)能的前沿技術(shù)、示范應(yīng)用及對(duì)商業(yè)模式的探索。

經(jīng)過(guò)近5年的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)正從小容量小規(guī)模的研究與示范向大容量規(guī)?；瘧?yīng)用發(fā)展。儲(chǔ)能，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)正在崛起。

儲(chǔ)能技術(shù)改變了電力工業(yè)即發(fā)即用的傳統(tǒng)模式，使電力系統(tǒng)由原來(lái)的一組發(fā)電側(cè)變量和一組用電側(cè)變量組成的兩組時(shí)刻保持平衡的簡(jiǎn)單系統(tǒng)變?yōu)槿M變量平衡系統(tǒng)，從而使電力系統(tǒng)的平衡關(guān)系變得多樣化，可選擇控制、可最優(yōu)化。儲(chǔ)能技術(shù)因而成為未來(lái)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電力生產(chǎn)消費(fèi)方式變革的戰(zhàn)略性支撐。

儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用體現(xiàn)在“調(diào)劑、優(yōu)化、提高、保障”，即調(diào)劑全系統(tǒng)內(nèi)電能的高效和靈活分配，優(yōu)化全系統(tǒng)設(shè)備的資源配置和利用，提高全系統(tǒng)的運(yùn)行效率和電能質(zhì)量，保障全系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。儲(chǔ)能的必要性體現(xiàn)在保障電網(wǎng)安全，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的能量管理，接納可再生能源；經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在優(yōu)化設(shè)備的配置、提高全網(wǎng)的效率；技術(shù)先進(jìn)性體現(xiàn)在相比于傳統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用設(shè)備，其快速、準(zhǔn)確的響應(yīng)性和高效率等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)前，儲(chǔ)能在中國(guó)電力系統(tǒng)的細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用，主要包括可再生能源接入儲(chǔ)能、電網(wǎng)調(diào)峰/調(diào)頻儲(chǔ)能、配電側(cè)分布式儲(chǔ)能和用戶(hù)側(cè)分布式微網(wǎng)儲(chǔ)能，儲(chǔ)能在這些領(lǐng)域的應(yīng)用具有直接和間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)雖然起步較晚，但在政府的支持下，近幾年發(fā)展速度令人矚目。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院信息咨詢(xún)中心（CICCAS）的調(diào)查，截至2015年12月底，大陸地區(qū)電力儲(chǔ)能（不含抽水蓄能、壓縮空氣和儲(chǔ)熱）累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)105.2MW，涉及136個(gè)項(xiàng)目（包括建成、竣工、投運(yùn)和在建）。

圖1　國(guó)內(nèi)電力輔助累計(jì)裝機(jī)規(guī)模

圖2　各類(lèi)電力儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)分布

圖3　各類(lèi)電力儲(chǔ)能技術(shù)項(xiàng)目數(shù)量分布

從產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)過(guò)程看，儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于電力工業(yè)從2010年開(kāi)始正式起步，各大部委和兩大電網(wǎng)公司的研究課題、試驗(yàn)項(xiàng)目、示范項(xiàng)目集中 ，目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能示范工程/項(xiàng)目針對(duì)提高大容量新能源發(fā)電接入能力的應(yīng)用，主要通過(guò)抑制爬坡、跟蹤日前調(diào)度計(jì)劃出力以及功率控制等措施實(shí)現(xiàn)；為提高輸配電及用電側(cè)供電可靠性，通過(guò)解決輸電線路容量阻塞、變壓器峰值負(fù)荷與功率流控制、用電側(cè)負(fù)荷與電能質(zhì)量管理以及動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性等實(shí)現(xiàn)；在提升分布式發(fā)電與微電網(wǎng)運(yùn)行能力方面，通過(guò)提升分布式發(fā)電與微電網(wǎng)的功率控制、能量管理、運(yùn)行穩(wěn)定性以及分布式發(fā)電設(shè)備的有序并網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)；在輔助服務(wù)中，主要用于調(diào)頻、調(diào)峰、旋轉(zhuǎn)備用與黑啟動(dòng)等。在提高大容量風(fēng)電場(chǎng)或光伏電站接入能力的應(yīng)用中，受資助示范項(xiàng)目的功能目標(biāo)聚焦在應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)解決新能源間歇性問(wèn)題，驗(yàn)證其提高新能源并網(wǎng)接入能力以及轉(zhuǎn)移新能源發(fā)電量的能力等方面；提高輸配電及用電側(cè)供電可靠性的應(yīng)用中，受資助示范項(xiàng)目的功能目標(biāo)聚焦在驗(yàn)證變電站內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)，平衡電網(wǎng)功率和整合新能源，以及應(yīng)對(duì)島上電力短缺與過(guò)剩等；在輔助服務(wù)應(yīng)用中，受資助示范項(xiàng)目的功能目標(biāo)聚焦在驗(yàn)證頻率調(diào)節(jié)服務(wù)中模塊化和可移動(dòng)的存儲(chǔ)方案，以及調(diào)峰等。

從已有的報(bào)道來(lái)看，多數(shù)示范工程中儲(chǔ)能系統(tǒng)雖然在功能上基本達(dá)到或接近預(yù)期效果，但能實(shí)現(xiàn)盈利的極少。

“十三五”儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展　相關(guān)引導(dǎo)政策正在積極謀劃

目前儲(chǔ)能政策相對(duì)模糊，主要散落在現(xiàn)有能源政策中，缺乏統(tǒng)括性高的規(guī)劃、針對(duì)性強(qiáng)的財(cái)稅與價(jià)格補(bǔ)貼等措施。

在現(xiàn)行的能源政策和電力市場(chǎng)框架下，近期儲(chǔ)能扶持政策仍將主要圍繞在智能電網(wǎng)、可再生能源發(fā)電、分布式發(fā)電及微電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)升級(jí)改造及電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域?，F(xiàn)行的上網(wǎng)端峰谷電價(jià)對(duì)儲(chǔ)能發(fā)展的激勵(lì)作用有限，而大工業(yè)用戶(hù)的兩部制電價(jià)鼓勵(lì)用戶(hù)錯(cuò)峰用電的電力管理需求，一定程度上激勵(lì)了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

圖4　各類(lèi)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目按規(guī)模分布

表1　電力儲(chǔ)能主要應(yīng)用領(lǐng)域

表2　各區(qū)域電力儲(chǔ)能項(xiàng)目特點(diǎn)

2015年以來(lái)，儲(chǔ)能相關(guān)重大會(huì)議與研討密集召開(kāi)，政府及產(chǎn)業(yè)界對(duì)儲(chǔ)能的關(guān)注度提升；“電改”政策趨于破局，售電側(cè)放開(kāi)、階梯電價(jià)等政策的孕育推廣，意味著未來(lái)波峰波谷電價(jià)差可能拉大，為儲(chǔ)能套利提供了更大空間。

根據(jù)“9號(hào)文”等政策文件精神，特別是允許擁有分布式電源的用戶(hù)或微網(wǎng)系統(tǒng)參與電力交易，可以認(rèn)為，未來(lái)政策的逐步落地將進(jìn)一步利好分布式發(fā)電和智能微電網(wǎng)的發(fā)展，將有效激發(fā)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)參與投資和組建售電主體進(jìn)入售電市場(chǎng)。

繼續(xù)擴(kuò)大儲(chǔ)能示范項(xiàng)目的實(shí)施力度，是未來(lái)儲(chǔ)能扶持政策的重要組成部分。分布式發(fā)電及微網(wǎng)政策促進(jìn)分布式儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度加快；鑒于分布式發(fā)電具有能源利用效率高、可控性強(qiáng)、簡(jiǎn)便易行以及成本控制相對(duì)容易等優(yōu)勢(shì)，仍將按照現(xiàn)在的慣性思路步入發(fā)展快車(chē)道。

儲(chǔ)能列入“十三五”規(guī)劃百大工程項(xiàng)目，首次正式進(jìn)入國(guó)家發(fā)展規(guī)劃。同時(shí)，儲(chǔ)能行業(yè)“十三五”規(guī)劃等相關(guān)政策亦已開(kāi)始編制，后續(xù)有望陸續(xù)出臺(tái)。預(yù)計(jì)“十三五”期間儲(chǔ)能將成為國(guó)家相關(guān)科技計(jì)劃重點(diǎn)支持的方向之一，科技經(jīng)費(fèi)將持續(xù)支持儲(chǔ)能的前沿技術(shù)、示范應(yīng)用及對(duì)商業(yè)模式的探索。新一輪的電改，特別是電價(jià)改革和用電側(cè)的開(kāi)放政策，都將為儲(chǔ)能開(kāi)拓出新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

“十三五”期間，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能工程的重點(diǎn)領(lǐng)域是：發(fā)電側(cè)——可再生能源；輸配電——移峰填谷、無(wú)功和電壓支撐；用電側(cè)——電力應(yīng)急、微網(wǎng)和新能源汽車(chē)；重點(diǎn)區(qū)域：可再生能源資源豐富區(qū)域和邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)及海島等。

在各細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域中，儲(chǔ)能市場(chǎng)將率先在公共事業(yè)領(lǐng)域發(fā)力，由輸配側(cè)向用戶(hù)側(cè)，甚至戶(hù)用儲(chǔ)能的滲透成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。由于我國(guó)分布式微電網(wǎng)建設(shè)尚處于起步階段，較國(guó)外差距較大，絕大多數(shù)儲(chǔ)能裝機(jī)重點(diǎn)在輸配側(cè)，用戶(hù)側(cè)家庭/社區(qū)分布式自發(fā)電儲(chǔ)能發(fā)展較緩慢?？梢灶A(yù)見(jiàn)，到2020年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2000億，其中占比最高的兩大領(lǐng)域?yàn)轱L(fēng)光電站配套儲(chǔ)能和分布式發(fā)電及微網(wǎng)儲(chǔ)能，其次還包括新能源汽車(chē)儲(chǔ)能以及充電站市場(chǎng)、通信基站儲(chǔ)能、軍事裝備及基地、政府機(jī)構(gòu)、偏遠(yuǎn)地區(qū)微網(wǎng)等。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將有大概率的爆發(fā)和增長(zhǎng)機(jī)會(huì)

目前儲(chǔ)能行業(yè)正處于從小范圍試點(diǎn)向大規(guī)模應(yīng)用過(guò)渡的初始階段，類(lèi)似光伏行業(yè)2004～2008年的第一輪爆發(fā)期。國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能政策預(yù)期、全球范圍內(nèi)的各類(lèi)型儲(chǔ)能項(xiàng)目加速啟動(dòng)、行業(yè)巨頭陸續(xù)加大投資布局等事件，都將對(duì)中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成持續(xù)不斷地催化。

表3　各應(yīng)用模式下的儲(chǔ)能項(xiàng)目要求與應(yīng)用特點(diǎn)

圖5　儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展路徑和投資機(jī)會(huì)演繹將與光伏行業(yè)類(lèi)似

針對(duì)未來(lái)儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)模，多家知名研究機(jī)構(gòu)發(fā)布了研究報(bào)告，對(duì)未來(lái)儲(chǔ)能市場(chǎng)紛紛做出了積極樂(lè)觀的預(yù)測(cè)。借助國(guó)家能源互聯(lián)網(wǎng)政策及“一帶一路”政策的大力推動(dòng)，中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)未來(lái)將在全球范圍內(nèi)掀起中國(guó)制造的又一波新浪潮。在迫切的終端實(shí)際應(yīng)用需求、隨成本下降逐漸體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性、強(qiáng)力政策支持三大驅(qū)動(dòng)力下，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將有大概率的爆發(fā)式增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

對(duì)化學(xué)電池儲(chǔ)能市場(chǎng)而言，伴隨示范與應(yīng)用，市場(chǎng)規(guī)模正在起步。無(wú)論鋰電企業(yè)還是液流電池企業(yè)，各生產(chǎn)商都屬于新進(jìn)入者，均沒(méi)有占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)份額。即使是較早介入的鉛酸蓄電池企業(yè)，盡管擁有成熟的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，但由于其介入儲(chǔ)能電池市場(chǎng)的時(shí)間較晚，使整個(gè)市場(chǎng)呈現(xiàn)較為分散的狀態(tài)。

目前國(guó)內(nèi)電力儲(chǔ)能市場(chǎng)客戶(hù)主要集中于發(fā)電組件廠家、系統(tǒng)集成商或者發(fā)電集團(tuán)及政府工程。由于購(gòu)買(mǎi)方議價(jià)能力較強(qiáng)，它們對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)的影響力十分巨大，市場(chǎng)新進(jìn)者應(yīng)當(dāng)重視區(qū)域市場(chǎng)選擇和戰(zhàn)略合作關(guān)系的建設(shè)，如與太陽(yáng)能、風(fēng)能系統(tǒng)集成商保持密切聯(lián)系；與各大電力公司、大型新能源發(fā)電站，以及相關(guān)地區(qū)政府職能部門(mén)保持密切聯(lián)系，不斷改善與政府、系統(tǒng)集成商的戰(zhàn)略合作關(guān)系。掌握核心技術(shù)和提前布局全產(chǎn)業(yè)鏈的廠商有望于儲(chǔ)能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化之際掘得第一桶金。

電力儲(chǔ)能市場(chǎng)主要風(fēng)險(xiǎn)：產(chǎn)品同質(zhì)化；未來(lái)技術(shù)方向具有不確定性；地方保護(hù)較為嚴(yán)重；政策，尤其是經(jīng)濟(jì)政策對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)路線的選擇與不確定性。