支撐新型電力系統(tǒng)的儲能技術(shù)綜述與政策解讀

孫偉卿,王思成，劉宇宸

(1.上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，上海 200093；2.國網(wǎng)上海浦東供電公司，上海 200125)

0 引言

為了切實承擔(dān)應(yīng)對氣候問題的國家職責(zé)、推動可持續(xù)發(fā)展，我國已經(jīng)制定了“3060”雙碳目標(biāo)。其包括2030年和2060年這兩個時間點的任務(wù)。2030年的任務(wù)是指2030年前二氧化碳排放量不再增長，達(dá)到峰值后逐步減少，即“碳達(dá)峰”目標(biāo)。2060年的任務(wù)是通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)等方式減少二氧化碳排放，并通過碳捕獲、利用與封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)等方式增加二氧化碳吸收，以此實現(xiàn)二氧化碳排放量與二氧化碳吸收量平衡，即“碳中和”目標(biāo)。

要想順利實現(xiàn)“3060”雙碳目標(biāo)，必須先從碳排放量一直居高不下、占全國總量近40%的電力行業(yè)入手。因此，構(gòu)建以先進(jìn)、成熟的儲能技術(shù)支撐的新型電力系統(tǒng)是當(dāng)務(wù)之急。在2016—2020年這五年間，隨著科技進(jìn)步和核心技術(shù)的不斷成熟，在儲能方面，國內(nèi)已建成了一批符合時代要求、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的試點項目。在國家政策的正確引導(dǎo)下，儲能行業(yè)從剛起步的狀態(tài)順利邁入商業(yè)化的大門?！笆奈濉睍r期，我國在控制化石能源消費和降低碳排放量方面，將不斷推進(jìn)能源消費強度和消費總量機(jī)制的確立與完善。國家要求到2025年實現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比現(xiàn)階段降低13.5%、碳排放比現(xiàn)階段降低18%的目標(biāo)[1]。

雙碳目標(biāo)的實施和建設(shè)以及為了打造主要由新能源構(gòu)成的全新的電力系統(tǒng)，會引發(fā)由清潔能源并入電網(wǎng)而帶來的一系列問題。儲能是平抑可再生能源發(fā)電的一個主要途徑，將在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮其獨特的作用。在此關(guān)鍵時刻，《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》[2]的發(fā)布，從技術(shù)創(chuàng)新、投入運行等多個方向為我國的儲能產(chǎn)業(yè)繪就發(fā)展藍(lán)圖[3]。

隨著國家相關(guān)儲能政策的陸續(xù)出臺，儲能的商業(yè)模式日趨明朗，市場前景也越來越清晰?！笆奈濉睍r期要重點進(jìn)行新型技術(shù)的創(chuàng)新攻關(guān)，塑造適應(yīng)當(dāng)前需求的技術(shù)評定體系，以打造更加符合市場的商業(yè)體系，強化政府扶持，推動我國的儲能產(chǎn)業(yè)朝著更為光明的方向前進(jìn)。本文通過對現(xiàn)有儲能技術(shù)進(jìn)行細(xì)致的分析梳理，對現(xiàn)有的相關(guān)儲能政策進(jìn)行了綜述，并提出了新形勢下對電力系統(tǒng)儲能技術(shù)的新需求。

1 新型儲能技術(shù)綜述

目前，儲能已逐漸被各國所應(yīng)用，以促進(jìn)“碳中和”目標(biāo)的實現(xiàn)。而新型儲能技術(shù)將有效提高風(fēng)、光等可再生能源的消納水平，是促進(jìn)可再生能源替代傳統(tǒng)能源的重要技術(shù)。盡管受到了新一輪疫情和供給不足的雙重影響，全球新型儲能市場仍繼續(xù)快速發(fā)展。經(jīng)統(tǒng)計，2021年世界范圍內(nèi)新加入運營使用的與電力系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的儲能項目裝機(jī)規(guī)模已有18.3 GW，較上年同期增加185%。值得注意的是，近幾年剛問世的儲能技術(shù)在新增項目中占比多，高達(dá)10.2 GW，是上年同期數(shù)據(jù)的2.2倍，并較上年同期增加了117%。

1.1 儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

顧名思義，儲能技術(shù)是通過化學(xué)或物理方法將所生產(chǎn)的能量先用某種適合的技術(shù)儲存下來，再在現(xiàn)實生活中需要使用某種能量時將其釋放，供需要運轉(zhuǎn)的設(shè)備使用。而更廣泛的儲能則是利用特殊的媒介與裝置，將電能、熱能、機(jī)械能等特殊的能量用不同的方式或者技術(shù)儲存在特定的設(shè)備中。在未來出現(xiàn)這種特定能量的使用情景時，可以根據(jù)當(dāng)時的具體情況，釋放出不同種類的能量以供使用[4]。儲能類型分類如圖1所示。

由圖1可知，儲能的方式有很多種。本文重點介紹電儲能中常用的電化學(xué)儲能和機(jī)械儲能。作為與人們?nèi)粘Ｉ罱咏野l(fā)展較為成熟的儲能技術(shù)，電化學(xué)儲能一般都與二次電池息息相關(guān)。手機(jī)中的鋰離子電池、家用電器中使用的鉛酸蓄電池都是電化學(xué)儲能技術(shù)在日常生活中的體現(xiàn)。而作為應(yīng)用廣泛的儲能技術(shù)，機(jī)械儲能技術(shù)對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。當(dāng)前，有以抽水蓄能為代表的傳統(tǒng)機(jī)械儲能技術(shù)為人們提供高質(zhì)量的電能。放眼未來，壓縮空氣儲能和飛輪儲能將不斷豐富機(jī)械儲能技術(shù)形式。

①電化學(xué)儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。

“十三五”期間，我國電化學(xué)儲能技術(shù)經(jīng)過國家政策的鼓勵和科技工作者們的刻苦鉆研，已越發(fā)成熟。通過查閱相關(guān)報告可知，截至2020年底，全世界已建成的儲能工程累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)到191.1 GW，較上年同期增加3.4%。在這些項目中，以鋰電池為代表的電化學(xué)儲能增長勢頭強勁。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(China Energy Stotage Alliance,CNESA)報告稱，盡管受到了疫情的沖擊，但儲能的需求依然在逐步復(fù)蘇。新建的儲能建設(shè)工程以電化學(xué)儲能為例。該類型儲能的裝機(jī)規(guī)模創(chuàng)造了每年4.7 GW的歷史新高，高于上年同期1.6倍。

據(jù)CNESA報告，在2020年，電化學(xué)儲能的累計裝機(jī)容量高達(dá)14.2 GW，在諸多儲能技術(shù)中居第二，僅落后于發(fā)展較早的抽水蓄能。而電化學(xué)儲能技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛的鋰離子電池的裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)高達(dá)13.1 GW。2015—2020年，在系統(tǒng)穩(wěn)定性、能量密度、成本、市場發(fā)展路徑等方面，鋰離子電池都被認(rèn)為是各項電化學(xué)儲能技術(shù)中更值得去深入研究的。在2021年，磷酸鐵鋰電池的成本已達(dá)到1.5元/(W·h)。隨著電池制造和存儲設(shè)備的價格逐漸降低,這將成為一個有著巨大潛力的市場[5]。因此，在當(dāng)前的電化學(xué)儲能領(lǐng)域，鋰電產(chǎn)業(yè)是極具發(fā)展前景的。

儲能電池優(yōu)缺點分析如表1所示。

表1 儲能電池優(yōu)缺點分析

由表1可知，雖然與生活中常見的鉛酸電池相比，鋰離子電池價格仍然很高，但使用壽命更長、能量密度較高、清潔無污染等優(yōu)勢也是鉛酸電池所不具有的[6]。與最近才投入使用的鈉離子電池相比，鋰離子電池在循環(huán)壽命上有顯著的優(yōu)勢。

②機(jī)械儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，我國目前已經(jīng)開始使用的電力儲能工程累計裝機(jī)規(guī)模已達(dá)到46.1 GW，和往年相比增加了30%。放眼世界，中國的儲能市場也不可小覷，在世界市場上的占比達(dá)到了22%。作為發(fā)展歷史悠久、技術(shù)成熟的機(jī)械儲能技術(shù)，抽水蓄能累計裝機(jī)規(guī)模名列前茅，達(dá)到了39.8 GW，較上年同期增加25%。

中國是全球抽水蓄能電站在建規(guī)模居前的國家。隨著用電量的不斷增加，為了滿足社會日益增長的用電量需求，未來幾年我國的清潔能源裝機(jī)容量會越來越多，勢必帶來大規(guī)模清潔能源接入電網(wǎng)所引發(fā)的一系列問題。為此，“十四五”期間，國家電網(wǎng)公司規(guī)劃了超過20 GW的抽水蓄能項目，到2030年運行裝機(jī)將超過70 GW。隨著我國電力行業(yè)的迅速發(fā)展，抽水蓄能的建設(shè)將在應(yīng)對清潔能源接入電網(wǎng)所導(dǎo)致的電力系統(tǒng)防護(hù)能力降低問題方面起到積極作用，為建立一個穩(wěn)定、強大的電力系統(tǒng)創(chuàng)造條件。

由于抽水蓄能受地域條件的限制，為了推進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)的多樣化發(fā)展，人們將目光轉(zhuǎn)向了另外一種新型儲能技術(shù)——壓縮空氣儲能。壓縮空氣儲能是建立在燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)展基礎(chǔ)上的技術(shù)，已在德國和美國得到使用[7]。而在2021年，我國新型儲能新增規(guī)模突破2 GW，達(dá)到2.4 GW。在比去年同期增加了54%的背景下，壓縮空氣儲能也實現(xiàn)了百兆瓦級項目并網(wǎng)運行。

飛輪儲能技術(shù)具有使用壽命較長、儲能密度較高等特點，再加上充放電次數(shù)不受限制，在近幾年的發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用。這項技術(shù)是在1950年左右發(fā)明的。將該技術(shù)由理論轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的是當(dāng)前廣受歡迎的電動汽車。1990年以來，由于飛輪儲能所需的材料開始普及，再加上支撐飛輪儲能發(fā)展技術(shù)的成熟，飛輪儲能技術(shù)開始在儲能領(lǐng)域大展身手，率先在電網(wǎng)側(cè)儲能領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)應(yīng)用[8]。

1.2 儲能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

①電化學(xué)儲能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀。

2021年，新型儲能的總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到25.4 GW，較上年同期增加67.7%，而鋰離子電池在全球市場的占有率高達(dá)90%以上。2022年4月7日，國家新公布了一批鋰電儲能項目，主要包括位于青島市的大唐黃島發(fā)電有限責(zé)任公司100 MW·h/200 MW·h儲能電站項目、位于濟(jì)南市的華能萊蕪儲能電站100 MW·h/200 MW·h一期項目以及位于煙臺市的100 MW·h/200 MW·h集中式共享儲能電站等一系列鋰離子電池類項目。寧德時代在晉江建成的36 MW·h/108 MW·h基于鋰補償技術(shù)的磷酸鐵鋰儲能電池的使用壽命可達(dá)10 000次，并在福建省的調(diào)峰工程中得到良好的使用。

鉛酸電池雖然放電能力差，但具有技術(shù)先進(jìn)、價格低廉、安全性高等優(yōu)點，且回收率高、對環(huán)境要求較低，還有較長的充電時間和使用時間。鉛酸電池主要有以下四類：動力電池主要用于各種電動車的電動能源；儲能電池主要用于風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電的電能儲存；備用電源電池主要用作通信、智能樓宇、計算機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)電源；啟動電池主要用于汽車的啟動和照明。2020年并網(wǎng)的雉城(金陵變)12 MW·h/48 MW·h鉛炭儲能工程已經(jīng)投入使用。

相比鋰離子電池的高能量密度和日益成熟的技術(shù)工藝，鈉離子電池想要被推廣使用還有一段很長的路要走。但是豐富的鈉資源儲備、良好的低溫特性和快速的充放電能力，使鈉離子電池在儲能方面的能力引起了廣泛重視。2015年，我國研制出了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的鈉離子電池；2019年，鈉離子電池儲能電站在江蘇投入運營；2021年，1 MW·h鈉離子電池示范工程在山西太原順利投入運行[9]。

②機(jī)械儲能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀。

2021年，我國新增加投入使用的電力儲能項目裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了10.5 GW。其中增加較多的是抽水蓄能，達(dá)到了8 GW，較上年同期增加437%。放眼全球，坐落在中國河北承德的豐寧抽水蓄能電站總裝機(jī)規(guī)模3.6 GW，年設(shè)計發(fā)電量66.12億千瓦時，年抽水電量87.16億千瓦時，在裝機(jī)容量、儲能規(guī)模、地下廠房等方面均領(lǐng)先于全球。2021年，我國共有梅州、陽江等8座抽水蓄能電站建成并投入運行。梅州蓄能電站主體結(jié)構(gòu)不僅施工時間短，而且將三導(dǎo)軸承擺度精度精確至0.05 mm；陽江蓄能電站已建成40萬千瓦級單機(jī)容量，700 m高水頭抽蓄機(jī)組全部自主生產(chǎn)，并擁有800 m級水頭的鋼筋混凝土襯砌水道。

壓縮空氣儲能在2021年迎來了發(fā)展機(jī)遇期，新增投運規(guī)模170 MW，是上年同期的15倍。鹽穴壓縮空氣儲能作為借助鹽穴儲能的儲能技術(shù)，通過空氣的擠壓和放出以實現(xiàn)電能的貯存和利用。雖然我國擁有較多的鹽礦資源，但是由于開始研究該項技術(shù)的時間較晚，鹽穴地下儲庫的數(shù)目和建造工藝依舊落后于西方。中國科學(xué)院工程熱物理所于2021年8月在山東肥城成功建設(shè)了10 MW鹽穴先進(jìn)壓縮空氣儲能商業(yè)示范電站，已成功完成了項目驗收并正式并網(wǎng)發(fā)電商業(yè)運行，系統(tǒng)效率達(dá)到60.7%。江蘇金壇已建成60 MW·h/300 MW·h鹽穴壓縮空氣儲能示范工程，在2021年10月開展了并網(wǎng)試驗。

飛輪儲能對環(huán)境要求較小。由于其不受環(huán)境的影響，在短時高頻領(lǐng)域有著良好的發(fā)展?jié)摿Α夷茉醇瘓F(tuán)寧夏電力靈武公司光火儲耦合22 MW·h/4.5 MW·h飛輪儲能項目于2011年11月10日開工。這是我國首個全容量飛輪儲能-火電聯(lián)合調(diào)頻項目，實現(xiàn)了大功率飛輪單體工程應(yīng)用[10]。2022年4月11日，青島在地鐵中運用了1 MW飛輪儲能裝備。這套儲能裝置由我國自主研制，對突破國外對我國的技術(shù)封鎖具有重要意義。

2 國家級儲能相關(guān)政策梳理與解讀

縱觀國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況可知，在調(diào)頻、調(diào)峰、需求響應(yīng)等領(lǐng)域，儲能行業(yè)的發(fā)展已初步具備了經(jīng)濟(jì)性?；仡欉^去五年來我國儲能行業(yè)的重大政策，不難發(fā)現(xiàn)我國儲能行業(yè)想持續(xù)發(fā)展，必須要有相應(yīng)的政策導(dǎo)向。

2.1 關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見

2017年10月，國家發(fā)改委、財政部、科技部、工信部、能源局共同頒布了《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》。該政策主要是為了解決目前國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇到的一些問題，涉及研發(fā)、政策、技術(shù)等領(lǐng)域，指出了儲能在清潔能源接入電網(wǎng)等方面的應(yīng)用意義，并對未來10年中國儲能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用提出了要求：推進(jìn)儲能技術(shù)裝備研發(fā)示范、推進(jìn)儲能提升可再生能源利用水平應(yīng)用示范、推進(jìn)儲能提升電力系統(tǒng)靈活性穩(wěn)定性應(yīng)用示范、推進(jìn)儲能提升用能智能化水平應(yīng)用示范、推進(jìn)儲能多元化應(yīng)用支撐能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范。

與此同時，由于中國儲能行業(yè)正朝著規(guī)?；较虬l(fā)展，在發(fā)展過程中諸如系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、安全環(huán)保規(guī)范等方面的問題日益嚴(yán)重?！吨笇?dǎo)意見》在儲能項目管理方面要求：針對獨立的儲能項目，除《政府核準(zhǔn)的投資項目目錄》已有規(guī)定的儲能項目，全部采取備案制，按照屬地原則備案，備案機(jī)關(guān)及其權(quán)限由省、自治區(qū)、直轄市和計劃單列市人民政府規(guī)定；在儲能系統(tǒng)回收方面，要求落實生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，建立儲能系統(tǒng)制造商承擔(dān)回收利用主體責(zé)任的回收利用管理體系；在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測認(rèn)證方面，提出建立與國際接軌，并且涵蓋儲能規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備及試驗、施工及驗收、并網(wǎng)及檢測、運行與維護(hù)等各應(yīng)用環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)體系，實施全壽命周期監(jiān)管和召回制度。

《指導(dǎo)意見》還提出了將儲能技術(shù)從研究開發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)化的初級階段，并將其分為兩大階段：一是將儲能技術(shù)從研究成果階段過渡到商業(yè)化初期階段；二是將其從商品化初期階段轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)階段[11-12],將重點支持以高性能鉛碳電容電池儲能系統(tǒng)為代表的多種儲能技術(shù)和眾多大型儲能試點示范項目[13]。但是，《指導(dǎo)意見》在宏觀層面的儲能發(fā)展策略還有待進(jìn)一步的改進(jìn)?！吨笇?dǎo)意見》缺乏對主要儲能技術(shù)的關(guān)鍵性指標(biāo)(如能量轉(zhuǎn)化效率等)的趨勢預(yù)測和目標(biāo)制定；而在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)方面，存在著對新能源在消納、調(diào)峰、調(diào)頻等方面未來的需求預(yù)測能力不夠等問題。這些不足將會在以后出臺的相關(guān)政策中加以補充和改進(jìn)。

2.2 2019—2020年行動計劃

2019年7月，國家能源局、發(fā)改委、科技部、工信部四部委共同出臺了《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》2019—2020年行動計劃[14]?！靶袆佑媱潯钡某雠_推動了促進(jìn)儲能技術(shù)發(fā)展。受國家相關(guān)政策的推動，國內(nèi)的儲能裝機(jī)增長迅速。

“行動計劃”以“三推進(jìn)，兩加強，一完善”對先進(jìn)儲能技術(shù)研發(fā)與智能制造、儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、儲能項目示范與應(yīng)用、動力電池儲能化、儲能標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等方面提出了要求?！叭七M(jìn)”包括推進(jìn)抽水蓄能發(fā)展、推進(jìn)新能源汽車動力電池儲能化應(yīng)用和推進(jìn)儲能項目示范與應(yīng)用?！皟杉訌姟敝饕讣訌娤冗M(jìn)儲能技術(shù)研發(fā)與智能制造升級，加快推進(jìn)儲能標(biāo)準(zhǔn)化?！耙煌晟啤笔峭晟坡鋵嵈龠M(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。

“行動計劃”起到了承上啟下的作用。雖然目前國內(nèi)的儲能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，但仍處于起步狀態(tài)，儲能產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)。我國目前存在的能源消費方式單一、利潤方式模糊等問題，還需進(jìn)一步加強相關(guān)配套政策制定，以促進(jìn)我國能源消費電子商務(wù)的發(fā)展，進(jìn)一步保障我國儲能參與市場的權(quán)利。

2.3 兩個“一體化”的指導(dǎo)意見

2020年8月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展“風(fēng)光水火儲一體化”和“源網(wǎng)荷儲一體化”的指導(dǎo)意見》[15]。隨著《指導(dǎo)意見》的出臺，我國的儲能技術(shù)將與我國的電力產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步融合，“可再生能源+儲能”的發(fā)展也將加快。兩個“一體化”為實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷的綜合利用提供了條件，為整合不同能源品種創(chuàng)造了良好的環(huán)境，使儲能成為不可或缺的能源形態(tài)。

《指導(dǎo)意見》主要涉及“風(fēng)光水火儲一體化”和“源網(wǎng)荷儲一體化”。前者主要“側(cè)重于電源基地發(fā)展，根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件和能源特點，因地制宜采取風(fēng)能、太陽能、水能、煤炭等多能源品種發(fā)電互為補充，并適當(dāng)增加一定比例儲能，統(tǒng)籌各類電源的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營”。而后者則主要“側(cè)重于圍繞負(fù)荷需求開展，通過優(yōu)化整合本地電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)資源要素，構(gòu)建源網(wǎng)荷高度融合的新一代電力系統(tǒng)，實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲的深度協(xié)同”。

《指導(dǎo)意見》中的兩個“一體化”的發(fā)展理念，充分發(fā)揮了各類技術(shù)的優(yōu)勢?！耙惑w化”工程體現(xiàn)了儲能的快速、靈活的調(diào)控功能，但要在短時間之內(nèi)實現(xiàn)度電成本最低是不可能的。推進(jìn)先進(jìn)、靈活、無污染的能源結(jié)構(gòu)布局，必須讓綜合用電成本最優(yōu)成為全社會都認(rèn)可且接受的基本事實，并為整個經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展承擔(dān)費用，而非絕對的成本最低和費用最小[16]。

2.4 加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見

目前，我國政府缺乏對儲能規(guī)劃的指導(dǎo)以及完善的政策機(jī)制和市場環(huán)境，因此我國新型儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨著許多問題，如技術(shù)規(guī)范不完善等，已經(jīng)嚴(yán)重影響到我國儲能發(fā)展。對此，2021年7月國家發(fā)改委和能源局出臺的《加快推動新型儲能發(fā)展指導(dǎo)意見》[17]，明確了我國新型儲能發(fā)展的主要目標(biāo)。到2025年，實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。新型儲能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高，核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升，在高安全、低成本、高可靠、長壽命等方面取得長足進(jìn)步，標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善，產(chǎn)業(yè)體系日趨完備，市場環(huán)境和商業(yè)模式基本成熟，裝機(jī)規(guī)模達(dá)3 000萬千瓦以上。到2030年，實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。新型儲能核心技術(shù)裝備自主可控，技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)水平穩(wěn)居全球前列[18]。

《指導(dǎo)意見》對2016—2020年這五年來我國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的主要問題及取得的成功實踐進(jìn)行了反思，在新的時代背景和發(fā)展形勢下，提出“將開展專項規(guī)劃，對儲能發(fā)展需求、布局和配置原則等開展深入研究，強調(diào)要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)創(chuàng)新資源，加強產(chǎn)學(xué)研用融合；研究建立與新型儲能特點相適應(yīng)的市場機(jī)制和配套政策，破除政策瓶頸，科學(xué)疏導(dǎo)成本；統(tǒng)籌推動國家、地方有關(guān)部門明確新型儲能管理職能和流程；統(tǒng)籌完善新型儲能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，加強與現(xiàn)有能源電力系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的銜接”。

2.5 “十四五”新型儲能發(fā)展實施方案

“十三五”期間，我國新型儲能已從研發(fā)示范階段轉(zhuǎn)向商業(yè)化初期階段，并取得長足的進(jìn)步。2021—2025年這五年對于我國而言，是準(zhǔn)備實現(xiàn)雙碳目標(biāo)中“碳達(dá)峰”目標(biāo)的重要時期，同時對于新型儲能技術(shù)而言，也是一個難得的機(jī)遇。為此，要達(dá)成這五年內(nèi)國家對新型儲能提出的更好更快發(fā)展的要求，使儲能行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)更清晰明了，2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局共同頒布了《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》[19]。《實施方案》指出新型儲能發(fā)展目標(biāo)：到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件；電化學(xué)儲能技術(shù)性能進(jìn)一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上；到2030年，新型儲能全面市場化發(fā)展。

《實施方案》明確提出“推動規(guī)?；l(fā)展，支撐構(gòu)建新型電力系統(tǒng)”，分別從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)三個角度入手，明確了實現(xiàn)儲能規(guī)?；l(fā)展的具體思路和需求。在電源側(cè)，要“加大力度發(fā)展電源側(cè)儲能，推動友好型新能源電站建設(shè)，在新能源富集的內(nèi)蒙、新疆等地重點布局一批配置合理新型儲能的友好型新能源電站，從源端平抑新能源的波動性，提升新能源并網(wǎng)友好性，保障新能源高效消納利用”。在電網(wǎng)側(cè)，要“因地制宜發(fā)展電網(wǎng)側(cè)儲能。在負(fù)荷密集接入、大規(guī)模新能源匯集、大容量直流饋入、調(diào)峰調(diào)頻困難和電壓支撐能力不足的關(guān)鍵電網(wǎng)節(jié)點合理布局新型儲能，充分發(fā)揮其調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、事故備用、爬坡、黑啟動等多種功能，提升傳統(tǒng)抵御突發(fā)事件和故障后恢復(fù)能力，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平”。在用戶側(cè)，要“靈活多樣發(fā)展用戶側(cè)儲能，并提出圍繞大數(shù)據(jù)中心、5G基站、工業(yè)園區(qū)、公路服務(wù)等終端用戶，依托分布式新能源、微電網(wǎng)、增量配電網(wǎng)等配置新型儲能”?！秾嵤┓桨浮愤€對提供定制化服務(wù)和提升用戶靈活調(diào)節(jié)能力方面提出了要求。這些措施的實施都將提高用戶側(cè)的調(diào)節(jié)能力，有利于配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。

3 未來儲能行業(yè)發(fā)展建議

2021—2025年這五年將是儲能發(fā)展的黃金時期。為此，本文在細(xì)致分析、認(rèn)真梳理了我國現(xiàn)有的儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并充分解讀國家歷年來發(fā)布的與儲能相關(guān)政策的基礎(chǔ)上，對我國儲能發(fā)展提出以下建議。

從政策保障角度看，五年來，從《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》出臺，到《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》發(fā)布，在國家相關(guān)政策大力支持下，我國儲能產(chǎn)業(yè)正朝著多元化、高質(zhì)量方向發(fā)展。但在儲能商業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中，發(fā)展道路依舊被尚未掌握的核心技術(shù)、尚不完善的電力市場、未能修正的價格機(jī)制等問題所阻礙，還需要國家根據(jù)儲能標(biāo)準(zhǔn)體系和主要應(yīng)用場景制定相關(guān)政策，從而推動構(gòu)建良性循環(huán)的儲能行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

從技術(shù)研發(fā)角度看，我國的儲能行業(yè)技術(shù)研發(fā)要結(jié)合當(dāng)前發(fā)展階段對分布式能源、廣受歡迎的純電力汽車、日漸成熟的微電網(wǎng)和智能電網(wǎng)技術(shù)等方面的需求，針對儲能商業(yè)與示范過程中的核心技術(shù)和未掌握的瓶頸技術(shù)，例如抽水蓄能電站地理條件受限程度大和建設(shè)周期長、壓縮空氣儲能電站依賴儲氣室、氫儲能技術(shù)中的“電-氫-電”轉(zhuǎn)換效率低于鋰離子電池等能夠顯著提升技術(shù)經(jīng)濟(jì)性以及能夠引領(lǐng)未來儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)問題，進(jìn)行重點研發(fā)。

從儲能創(chuàng)新角度看，在面臨電網(wǎng)調(diào)峰、電網(wǎng)平衡、電網(wǎng)安全等諸多問題的同時，單一電廠的儲能模式已無法滿足電網(wǎng)的需求，而整合電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)三個方面資源的儲能電站，推動源網(wǎng)荷各端儲能能力全面釋放的共享儲能為當(dāng)前困局的破解帶來了希望。目前，提升儲能的共享性是發(fā)展共享儲能的首要任務(wù)。要確保儲能企業(yè)和新能源發(fā)電企業(yè)或用戶之間的交易制度盡早建立，重點支持發(fā)展“云大物移智鏈”技術(shù)，協(xié)調(diào)控制技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)，促使更多種類的商業(yè)模式出現(xiàn)，保障儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展[20]。

4 結(jié)論

近年來，我國儲能技術(shù)得到快速發(fā)展，儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模在國家政策支持下迅猛擴(kuò)大。從電化學(xué)儲能技術(shù)角度來看，鋰離子電池研究和利用都有了長足的進(jìn)步，在大規(guī)模儲能領(lǐng)域有很好的發(fā)展前景。而在機(jī)械儲能技術(shù)方面，抽水蓄能電站由于其壽命長、安全性高等優(yōu)勢，仍然是當(dāng)前電力系統(tǒng)常用的儲能技術(shù)。在清潔能源大規(guī)模接入電網(wǎng)以及用電量激增的新形勢下，積極開發(fā)新能源，將原來的能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使其成為更有利于新型電力系統(tǒng)形成的能源結(jié)構(gòu)布局，推動社會經(jīng)濟(jì)朝著無污染、低碳方向轉(zhuǎn)型發(fā)展，儲能技術(shù)將會得到廣泛的發(fā)展已是大勢所趨。可以預(yù)見的是，隨著儲能技術(shù)的進(jìn)一步成熟、成本的進(jìn)一步下降，以及市場回報機(jī)制的進(jìn)一步明確和完善，儲能將在新型電力系統(tǒng)的建設(shè)中扮演更加重要的角色。