摘 要:新型儲能相較于抽水蓄能等傳統(tǒng)儲能方式,已成為新型電力體系建設(shè)和運營的關(guān)鍵支撐力量。新能源行業(yè)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,新型儲能產(chǎn)業(yè)則是新能源領(lǐng)域創(chuàng)新驅(qū)動下的新質(zhì)生產(chǎn)力。近年來,在國家政策特別是新能源配儲要求的推動下,我國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,規(guī)模迅速擴(kuò)大,新增裝機容量占全球的50%;技術(shù)不斷突破,標(biāo)準(zhǔn)體系日益完善,與美國、歐盟國家同處于代表世界先進(jìn)水平的第一梯隊;同時,應(yīng)用場景和商業(yè)模式逐漸豐富。本文主要闡述新型儲能的內(nèi)涵及其特征、分析我國新型儲能發(fā)展態(tài)勢,并在此基礎(chǔ)上提出若干促進(jìn)新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策建議。
關(guān)鍵詞:新型儲能;產(chǎn)業(yè);高質(zhì)量發(fā)展;驅(qū)動因素
儲能,是通過介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲起來并在需要時釋放的關(guān)鍵技術(shù),其分類標(biāo)準(zhǔn)多樣,依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的儲能類型。從技術(shù)角度看,儲能技術(shù)主要包括物理機械儲能、電化學(xué)儲能、電氣儲能、熱儲能等類型。物理機械儲能涵蓋抽水蓄能、壓縮空氣儲能與飛輪儲能等;電化學(xué)儲能按正負(fù)極材質(zhì)可分為鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池與液流電池等;電氣儲能包含超導(dǎo)儲能與超級電容儲能;化學(xué)儲能涉及電解水制氫儲能、合成天然氣等儲能等;熱儲能則包含熔融鹽儲能與儲冷技術(shù)等。抽水蓄能和鋰電池儲能是當(dāng)前儲能產(chǎn)業(yè)中的主流技術(shù),其中抽水蓄能在存量裝機中占比最高。抽水蓄能是通過電能與勢能的相互轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)能量的儲存和調(diào)節(jié),在用電低谷時段,電能用于將水從低標(biāo)高水庫抽到高標(biāo)高水庫;在用電峰荷時,通過釋放高標(biāo)高水庫的水流推動水輪機發(fā)電。這是目前技術(shù)最為成熟且最具經(jīng)濟(jì)性的儲能方式,尤其適用于大規(guī)模調(diào)峰與長時間調(diào)頻。相比之下,電化學(xué)儲能的轉(zhuǎn)換效率較高,能夠滿足電力系統(tǒng)對調(diào)峰和調(diào)頻的需求;其功率與能量可根據(jù)不同應(yīng)用場景的需求進(jìn)行靈活配置,且?guī)缀醪皇艿乩砦恢玫韧獠恳蛩赜绊憽?/p>
儲能作為新能源重要的配套和支撐,在新型電力體系中發(fā)揮著三大支撐作用。一是解決可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題,包括鋰電池、鉛碳電池、高功率液流電池、鈉離子電池、大規(guī)模壓縮空氣、機械儲能、儲熱蓄冷、儲氫等能量型和容量型儲能技術(shù),支撐可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)接入。二是儲能通過削峰填谷功能以增加電力系統(tǒng)的平穩(wěn)性。未來,隨著化石能源從主體能源逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助能源,發(fā)展長壽命、大功率儲能器件和系統(tǒng)集成十分必要,包括超導(dǎo)、電介質(zhì)電容器等電磁儲能,以及電化學(xué)超級電容器、高倍率鋰離子電池、飛輪儲能等功率型和備用型儲能設(shè)備。三是儲能有助于提升電力系統(tǒng)安全性,是新型電力體系建設(shè)和運營的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
根據(jù)儲能在電力體系中的不同環(huán)節(jié),可以分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)儲能。電源側(cè)儲能是“清潔電量搬運工”。隨著新能源發(fā)電的快速增長,上網(wǎng)消納問題愈發(fā)突出。雖然我國電力供應(yīng)仍以煤電為主,但隨著新能源電力的迅速發(fā)展,煤電與新能源電力的比例將逐步改變。儲能系統(tǒng)的加入,使得電力的彈性調(diào)度和源網(wǎng)荷儲的互動成為可能,特別是在大規(guī)模、高比例的新能源大容量直流接入后,必須提升系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)的能力,因此,需要積極推動電網(wǎng)側(cè)儲能合理化布局。電網(wǎng)側(cè)儲能因儲能系統(tǒng)響應(yīng)速率和調(diào)節(jié)速率快、調(diào)節(jié)精度高,在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定方面發(fā)揮作用。用戶側(cè)儲能則是滿足用戶從“用上電”向“用好電”轉(zhuǎn)型升級的重要選擇。隨著工商業(yè)、產(chǎn)業(yè)園、港口岸、電采暖、充電樁等領(lǐng)域的需求增長,其對智能控制、雙向互動的需求將隨之增加。依托大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù),可以將用戶側(cè)需求與分布式新能源設(shè)施實現(xiàn)智能化連接,通過統(tǒng)一的平臺進(jìn)行調(diào)度管理,顯著提升發(fā)電和用電效率,這也正是能源高質(zhì)量發(fā)展的應(yīng)有之義。
近年來,我國儲能產(chǎn)業(yè)體系初步形成,儲能技術(shù)不斷突破,多元化態(tài)勢日益明顯。
(一)新型儲能的發(fā)展概況
從規(guī)模角度來看,近年來新型儲能發(fā)展迅速。據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)全球儲能數(shù)據(jù)庫資料,截至2023年年底,全球電力儲能累計裝機規(guī)模達(dá)289.2 GW,新型儲能累計裝機規(guī)模達(dá)91.3GW;其中,鋰離子電池年增長率超過100%,而抽水蓄能裝機規(guī)模占比首次低于70%。中國電力儲能累計裝機規(guī)模86.5 GW,占全球市場規(guī)模的30%;新增新型儲能裝機規(guī)模首次突破20 GW,功率和能量規(guī)模三倍于2022年水平。抽水蓄能累計裝機占比首次低于60%,鋰電儲能占比從2022年的94%增長至2023年的97%,壓縮空氣儲能、鈉離子電池、液流電池、飛輪、超級電容等儲能技術(shù)取得了顯著突破。隨著電池級碳酸鋰價格持續(xù)走低,與最高60萬元/噸價位相比,降幅達(dá)80%。投資增加、產(chǎn)能擴(kuò)張,加之原材料價格下降,使得鋰電池電芯價格下降超過40%,較低的成本直接促進(jìn)了新型儲能的市場化應(yīng)用。
國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2024年上半年,全國累計投運的新型儲能項目裝機規(guī)模已達(dá)4444萬千瓦/9906萬千瓦時,同比增長超過40%。從區(qū)域分布來看,西北和華北地區(qū)占據(jù)全國總量的50%以上,呈現(xiàn)區(qū)域集中化趨勢。技術(shù)上,鋰離子電池儲能繼續(xù)主導(dǎo),投運量占比高達(dá)97%;與此同時,壓縮空氣、液流電池、鈉離子電池等儲能技術(shù)項目也逐步投產(chǎn)。應(yīng)用模式多樣化,獨立儲能和共享儲能的裝機比例為45.3%,新能源配套儲能為42.8%,其余形式占11.9%。
2023年,新型儲能行業(yè)亮點顯著,在三方面實現(xiàn)較大突破。一是裝機規(guī)模再創(chuàng)新高,全球新增裝機規(guī)模顯著增長。二是儲能技術(shù)發(fā)展勢頭強勁,22MW飛輪儲能火儲調(diào)頻、45MW用戶側(cè)鉛碳電池、300MW級電網(wǎng)側(cè)先進(jìn)壓縮空氣儲能、5MW超級電容與鋰電混合儲能等項目相繼投入使用,推動技術(shù)不斷進(jìn)步。三是應(yīng)用模式的多樣化逐漸顯現(xiàn),獨立儲能、共享儲能和新能源配套儲能系統(tǒng)成為市場主流,滿足了不同場景的需求。
從全球?qū)Ρ葋砜矗袊鴥δ芗夹g(shù)已躋身國際第一梯隊,與歐美等發(fā)達(dá)國家共同保持全球領(lǐng)先地位。具體到國內(nèi),儲能技術(shù)可劃分為四個梯隊:第一梯隊是成熟度高的抽水蓄能;第二梯隊包括鋰離子電池、壓縮空氣儲能、液流電池、鉛蓄電池及儲熱儲冷技術(shù),尤其是鋰電池裝機量最多;第三梯隊則是鈉離子電池、飛輪儲能和超級電容技術(shù),其中鈉離子電池備受關(guān)注;第四梯隊則包含重力儲能、熱泵儲電和液態(tài)金屬儲能等新興技術(shù),具備未來集成示范與產(chǎn)業(yè)化潛力。
(二)我國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速的驅(qū)動因素
新型儲能產(chǎn)業(yè)因新型電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展而孕育并發(fā)展起來,主要得益于以下因素:
一是政策引導(dǎo)不斷加強。政策引導(dǎo)是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力。國家層面出臺了一系列政策文件,如《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念 做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動方案的通知》等,明確了2025年和2030年儲能裝機容量的目標(biāo)。2023年年底,全國發(fā)布超過1700項儲能相關(guān)政策,涵蓋技術(shù)研發(fā)、示范應(yīng)用、市場建設(shè)等方面。此外,新型儲能已納入2024年《政府工作報告》,重點強調(diào)推進(jìn)碳中和和儲能發(fā)展。地方層面,目前全國共有 26個省市區(qū)設(shè)定了2025年儲能裝機目標(biāo)。
二是技術(shù)水平不斷提高,調(diào)用機制逐步完善。以新型電力系統(tǒng)建設(shè)為導(dǎo)向,儲能建設(shè)聚焦高安全、大容量、低成本、不同時長的關(guān)鍵技術(shù),實施“首臺套”“試點示范”等政策,并通過新能源容量指標(biāo)獎勵、優(yōu)先消納、輔助服務(wù)費用減免等獎勵及考核措施,激勵配儲項目的加速落地。新型儲能調(diào)用機制逐步完善,應(yīng)用場景不斷拓展,形成了“新能源+儲能”(如風(fēng)電、光伏等)的配置模式,以及沙漠、戈壁、荒漠基地電源、風(fēng)電、光伏、煤電+儲能等多種組合形式,同時,“互聯(lián)網(wǎng)+儲能”“分布式智能電網(wǎng)+儲能”等新模式也逐步成熟。工信部于2023年批復(fù)組建國家地方共建新型儲能創(chuàng)新中心,開展前沿及共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),各地圍繞關(guān)鍵共性技術(shù)、行業(yè)關(guān)鍵核心“卡脖子”技術(shù),積極推行“揭榜掛帥”機制,對新獲批的技術(shù)創(chuàng)新中心、制造業(yè)創(chuàng)新中心和重點實驗室等給予資金獎勵,推動儲能技術(shù)持續(xù)突破。
三是標(biāo)準(zhǔn)體系日趨完善。國家能源局會同國家標(biāo)準(zhǔn)委、應(yīng)急部、住建部等部門共同研究制定的《關(guān)于加強儲能標(biāo)準(zhǔn)化工作的實施方案》,從完善儲能標(biāo)準(zhǔn)體系、重點標(biāo)準(zhǔn)研制、開展試點示范、推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)國際化等方面展開部署,要求建立完善儲能電站生命周期安全質(zhì)量管理體系、新型儲能安全管理和應(yīng)急處置機制,以保安全、保供應(yīng)、促消納。我國儲能領(lǐng)域從基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、本體制造、系統(tǒng)集成到工程布局等方面均取得重要進(jìn)展,保持了全球領(lǐng)先地位,新型儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系初步建立,鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣等技術(shù)路線產(chǎn)業(yè)化顯著提速。
(三)不同分布模式的新型儲能產(chǎn)生相應(yīng)的商業(yè)運營
新型儲能商業(yè)運營模式與新型儲能的建設(shè)布局密切相關(guān),集中式儲能的商業(yè)運營模式可以分為獨立投資模式、聯(lián)合投資模式和租賃模式,分布式儲能與虛擬電廠可結(jié)合形成虛擬電廠模式,也可延伸至社區(qū)形成社區(qū)儲能模式。
1.租賃模式。這是當(dāng)前最為常見的新型儲能商業(yè)模式,在美國、韓國等國家較為成熟。美國Power Edison公司開發(fā)了儲能租賃模式,以幫助公用事業(yè)公司管理用電擁堵、提供備用電源,降低固定資產(chǎn)投資。在工商業(yè)用戶市場,美國AMS公司主要通過向用戶提供儲能租賃服務(wù)以節(jié)省電費支出。國內(nèi)儲能租賃項目開發(fā)商多為電力集團(tuán),旨在保證收益穩(wěn)定。
2.共享模式。該模式突破傳統(tǒng)的“一對一”模式,將儲能資源整合到電力系統(tǒng),大幅提高了資源利用效率,不僅實現(xiàn)了服務(wù)對象的多元化,還促進(jìn)了投資主體的多元化。通過規(guī)?;顿Y、建設(shè)和管理,能夠有效降低自配儲能成本建設(shè)與運行管理投入,同時在安全質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益上具有更為明顯的優(yōu)勢。
3.虛擬電廠模式。該模式主要利用先進(jìn)的調(diào)控、通信技術(shù)將分散的源、網(wǎng)、荷、儲等資源整合,形成虛擬電廠,參與電力系統(tǒng)運行和電力市場管理。德國是該模式發(fā)展較為前沿的國家,NextKraftwerke公司作為歐洲最大的虛擬電廠運營商之一,管理著德國、比利時等1.3萬個分布式能源單元和可調(diào)負(fù)荷。2021年11月,我國首個虛擬電廠平臺在深圳運行,依托這一平臺,虛擬電廠將資源與市場有效對接,實現(xiàn)低成本高收益。
4.社區(qū)儲能模式。社區(qū)儲能模式則通過安裝儲能裝置,降低社區(qū)居民用電成本。社區(qū)儲能模式發(fā)展較為成熟的國家是澳大利亞、德國和英國。澳大利亞國有公用事業(yè)公司Synergy聯(lián)合其他開發(fā)商合作開發(fā)了Alkimos Beach儲能試驗(ABEST)項目,在5年的運營期內(nèi),有效降低了用戶高峰電量需求,優(yōu)化了用戶電費管理。相比于其他商業(yè)模式,社區(qū)儲能模式擁有更穩(wěn)定的用戶群體,展現(xiàn)出更強的可持續(xù)性和市場潛力。
5.其他模式。主要是租賃、共享、虛擬電廠和社區(qū)儲能等多種模式的融合。開發(fā)商可以根據(jù)市場和客戶的不同需求,對多種商業(yè)模式進(jìn)行靈活組合以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在國內(nèi)新能源配儲要求背景下,共享儲能電站自2021年起迅速崛起,融合了租賃模式和共享模式的優(yōu)勢。未來,隨著儲能建設(shè)成本逐步下降,越來越多的新能源場站選擇自配儲能,使得共享儲能電站的租賃收益空間將會越來越小。
(一)新型儲能發(fā)展面臨的新形勢
從國際經(jīng)驗看,美國、歐盟、日本等在2017–2018年先后發(fā)布了儲能技術(shù)路線圖,將鋰離子電池、液流電池、超級電容、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等確定為重點技術(shù),加大研發(fā)投入。美國能源部2020年發(fā)布《儲能大挑戰(zhàn)路線圖》,對金屬鈉基電池、鋅基技術(shù)、可逆燃料電池、液體空氣儲能、氫儲能等進(jìn)行探討,更加重視技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)和產(chǎn)業(yè)鏈完善。
我國新型儲能產(chǎn)業(yè)當(dāng)前正處于快速擴(kuò)張期。2023年是我國儲能市場快速發(fā)展的一年,雖然新型儲能產(chǎn)業(yè)按下發(fā)展的“加速鍵”,但由于原材料價格波動大、儲能電站建設(shè)運營成本高,市場剛啟動就出現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。因此,推動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,一是兼顧產(chǎn)品質(zhì)量和價格競爭間的平衡。二是實現(xiàn)儲能技術(shù)的差異化競爭。企業(yè)要找準(zhǔn)定位,在高功率儲能和長時儲能等細(xì)分領(lǐng)域形成差異,同時在儲能電站智慧運營、構(gòu)網(wǎng)型儲能、智能決策等方面發(fā)力,降低儲能電站運維成本。三是以規(guī)?;蛯I(yè)化提高競爭力。面對能源消費習(xí)慣和生產(chǎn)方式慣性延續(xù)、成本高企等問題,企業(yè)須以技術(shù)創(chuàng)新而非惡性競爭來獲取市場。因此,儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要遵循先立后破、循序漸進(jìn)原則,借助前沿性和顛覆性技術(shù)突破促進(jìn)太陽能、風(fēng)電、生物質(zhì)能、氫能等清潔能源的發(fā)展,通過技術(shù)創(chuàng)新、工藝升級提高煤炭等化石能源的清潔、高效利用率,構(gòu)建智能化管理網(wǎng)絡(luò),及時合理調(diào)配新能源資源,保障能源安全。
(二)新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的考量
一是要明確新型儲能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位,應(yīng)明確為新能源電力的配套儲能。從能源發(fā)展史來看,我國宋代就有“柴米油鹽醬醋茶”一說,并將“柴”放在首位,體現(xiàn)了能源對民生的重要性。從短期看,當(dāng)前新型儲能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,成為投資的熱點,目的是保障能源供應(yīng)安全穩(wěn)定,因此分散式儲能是必然發(fā)展趨勢。從電力體系穩(wěn)定性看,隨著電網(wǎng)接入更大比例的風(fēng)電、光伏等新能源,大規(guī)模儲配成為必然選擇。從中長期發(fā)展看,一個人口眾多的大國,不可能將能源供應(yīng)的“籌碼”全部壓在具有間歇性、不可控的新能源電力上,說明了新型儲能市場的有限性,要防止投資的無限擴(kuò)張,尤其對不成熟、未定型的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化投資時更要謹(jǐn)慎。
二是加強技術(shù)攻關(guān)。鋰電池雖是當(dāng)前儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流技術(shù),但不是唯一選擇,而我國鋰離子電池儲能核心零部件仍然依賴進(jìn)口,自動化程度也有待提升。全釩液流電池因其安全、壽命長、低成本等優(yōu)勢,可以成為長時儲能優(yōu)選的技術(shù)之一,但關(guān)鍵材料如質(zhì)子交換膜的知識產(chǎn)權(quán)仍由國外廠商掌握。同時,國外也在加緊布局鐵鉻液流、鋅溴液流電池,目前鈉硫電池技術(shù)被日本NGK壟斷,鈉氯化鎳電池也需引進(jìn)美國GE公司技術(shù)。雖然我國先進(jìn)壓縮空氣儲能技術(shù)研發(fā)處于國際領(lǐng)先水平,但大功率電動機設(shè)計和設(shè)備制造仍依賴進(jìn)口。飛輪儲能技術(shù)、高速電機以及磁懸浮等關(guān)鍵技術(shù)積累不夠,因此,企業(yè)需要在技術(shù)創(chuàng)新上保持持續(xù)投入,并提高全產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控性。
三是要抓住新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展這一主線,不斷提高新能源電力可持續(xù)發(fā)展水平。在新能源電力的配套環(huán)節(jié)上,應(yīng)多“側(cè)”并舉、實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展。具體而言,在電源側(cè),在加快推進(jìn)傳統(tǒng)火電節(jié)能降碳改造提升的同時,深化風(fēng)光等新能源電力與新型儲能產(chǎn)業(yè)融合,提高新能源消納利用水平。在電網(wǎng)側(cè),規(guī)劃建設(shè)新型儲能單元,規(guī)范新型儲能并網(wǎng)接入,發(fā)揮調(diào)頻、調(diào)峰功能,緩解電網(wǎng)阻塞、電源與輸電容量的結(jié)構(gòu)性矛盾,增強電力系統(tǒng)韌性。在負(fù)荷側(cè),挖掘用戶端需求,按需建設(shè)負(fù)荷側(cè)儲能電站,提升新能源就地消納能力和電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與安全性。總體上,儲能需要向更高能量密度、更低成本和更加安全環(huán)保的方向發(fā)展?;谥悄芑夹g(shù)和有效的成本控制手段,新型儲能企業(yè)需要特別重視電力交易的智能化和自動化,并著眼于安全和消防問題,確保系統(tǒng)穩(wěn)定與長遠(yuǎn)發(fā)展。
(三)新型儲能行業(yè)的企業(yè)發(fā)展策略
當(dāng)前,儲能企業(yè)正處于新興行業(yè)發(fā)展初期,需要保持戰(zhàn)略定力,從長遠(yuǎn)、全局角度看待行業(yè)發(fā)展,根據(jù)市場需求和自身能力合理擴(kuò)建產(chǎn)能。要練好內(nèi)功,通過科技創(chuàng)新和管理能力現(xiàn)代化,提升儲能性能和企業(yè)效益。要積極開發(fā)海外市場,實現(xiàn)從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的升級。
1.加大投資力度,促進(jìn)儲能技術(shù)創(chuàng)新與市場拓展
儲能行業(yè)面臨投資回報率、運營安全性、技術(shù)升級和成本等挑戰(zhàn),企業(yè)必須以前所未有的決心與智慧推動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。資本可為儲能企業(yè)促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)化及其管理模式完善提供支撐,把前沿技術(shù)盡快推向市場,助力企業(yè)快速發(fā)展。資本應(yīng)對技術(shù)進(jìn)展有理性判斷,而企業(yè)則應(yīng)在不斷夯實技術(shù)基礎(chǔ)的前提下,充分發(fā)揮資本的優(yōu)勢,實現(xiàn)資本和企業(yè)“雙贏”。企業(yè)要加大投入,依靠創(chuàng)新驅(qū)動,不斷提高產(chǎn)品性能,保障產(chǎn)品安全穩(wěn)定可靠。同時,適當(dāng)布局新的應(yīng)用場景和海外市場,以便在激烈的市場競爭環(huán)境中實現(xiàn)良性發(fā)展。
2.實現(xiàn)儲能企業(yè)應(yīng)用與收益的雙重突破
第一,先過“應(yīng)用”關(guān)。在新能源快速發(fā)展背景下,配電網(wǎng)面臨著源荷平衡、電壓越線、電能質(zhì)量、低電壓及重過載等問題,而發(fā)展分布式儲能可以解決此類問題。隨著分布式儲能的大規(guī)模接入配電網(wǎng),需建立能源管理平臺以實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、監(jiān)控與智能管理,并具備未來滿足電力交易、資源聚合及輔助決策分析等應(yīng)用功能。第二,再過“收益”關(guān)。儲能市場競爭日益白熱化,既包括設(shè)備成本,也包括標(biāo)的方面。工商業(yè)儲能項目投資運營,既要注意減少價格波動的影響,也要注意技術(shù)和設(shè)備的可靠性。設(shè)備質(zhì)量的可靠性、智能化水平和售后服務(wù)水平,將決定項目成功與否。第三,還要過“安全”關(guān)。通過加強備案管理流程,將抽檢改為全面檢測,提升儲能項目的消防安全設(shè)計水平。合規(guī)是底線,無論是儲能消防還是電力系統(tǒng)驗收合規(guī)性,都必須堅守質(zhì)量底線。第四,積極打通“出海”關(guān)。在歐洲、北美、亞太、中東、非洲等有儲能市場的地方,都能發(fā)現(xiàn)中國儲能企業(yè)的身影,無論是在大規(guī)模儲能、工商業(yè)儲能還是在戶用儲能、光儲充一體機等賽道,中國品牌正在全球范圍內(nèi)迅速占領(lǐng)市場。需要注意的是,《歐盟電池法》要求電動汽車動力電池從2025年2月起需申報和披露碳足跡,儲能電池將于2026年納入該范圍。鑒于此,我國電池企業(yè)應(yīng)積極收集產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)碳排放數(shù)據(jù),并建立起數(shù)據(jù)系統(tǒng),相關(guān)行業(yè)要加強與國際組織的溝通與合作,爭取在碳足跡計算方法上獲得更多話語權(quán)。
3.完善市場機制
首先要加強統(tǒng)籌,做好儲能與能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的前瞻性規(guī)劃,提高儲能資源利用的準(zhǔn)入門檻,以確保儲能項目的建設(shè)和運營能夠有效落實。其次,需要設(shè)置產(chǎn)品安全門檻,確保電池系統(tǒng)質(zhì)量安全達(dá)標(biāo),同時,建立嚴(yán)格的準(zhǔn)入機制,確保參與市場競爭的儲能企業(yè)具備相關(guān)實力。三是要求儲能企業(yè)對生產(chǎn)銷售的儲能產(chǎn)品進(jìn)行信息披露,包括材料、容量、比能、壽命、配套方案等信息。為有效實施配儲項目的信息披露,需要引入第三方評估機構(gòu),以提高公正性和透明度。四要完善補貼等激勵政策。建立多主體參與的電力輔助服務(wù)成本分?jǐn)偤褪找婀蚕頇C制,為儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。最后要完善儲能調(diào)度機制,制定儲能電站調(diào)度運行規(guī)則,明確調(diào)度關(guān)系歸屬、功能定位和運行方式,提升儲能電站利用效率,確保公平調(diào)度;健全調(diào)度運行監(jiān)管機制,促進(jìn)新型儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
新能源是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),儲能是新能源產(chǎn)業(yè)的配套,是以創(chuàng)新為主導(dǎo)的新質(zhì)生產(chǎn)力,需要國家和地方加大支持力度,積極培育和推動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。新型儲能發(fā)展可分為三個階段:短期靠政策,中期靠價格,遠(yuǎn)期靠市場。短期需要國家和地方出臺相關(guān)政策,鼓勵可再生能源配置儲能、拉開峰谷電價等;中期要建立穩(wěn)定合理的價格機制,提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性;遠(yuǎn)期要建立完善的電力現(xiàn)貨市場,通過市場交易發(fā)現(xiàn)儲能價值。
(一)轉(zhuǎn)變政策導(dǎo)向,推動模式創(chuàng)新
當(dāng)前,新型儲能政策導(dǎo)向亟須從“單純激勵開發(fā)建設(shè)”向“激勵高質(zhì)量建設(shè)和高效率利用并重”轉(zhuǎn)變。優(yōu)先發(fā)展獨立共享型儲能,實現(xiàn)新型儲能的區(qū)域統(tǒng)籌規(guī)劃布局和數(shù)智化技術(shù)應(yīng)用以提高其利用率。完善電力市場產(chǎn)品設(shè)計和交易機制,加快出臺相關(guān)實施細(xì)則,落實儲能獨立市場主體地位,明確儲能市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、電力輔助服務(wù)和電能量市場交易產(chǎn)品等,形成科學(xué)的投入產(chǎn)出機制。探索模式創(chuàng)新,引導(dǎo)地方將“新能源開發(fā)按一定比例配置儲能”要求轉(zhuǎn)變?yōu)椤鞍葱履茉撮_發(fā)規(guī)模一定比例提供靈活性調(diào)節(jié)能力”要求,解決儲能配比“一刀切”問題,采用自建、租賃、共享等方式解決靈活性調(diào)節(jié)需求,并提高政策執(zhí)行力。探索設(shè)立儲能專項基金,從企業(yè)自建儲能轉(zhuǎn)向以專項基金支持的方式開發(fā)建設(shè)。
(二)優(yōu)化政策工具,改善營商環(huán)境
完善峰谷電價政策,落實分時電價、尖峰電價,有效利用峰谷價差,為用戶側(cè)儲能發(fā)展創(chuàng)造更大市場空間,保障新型儲能市場運行穩(wěn)定。優(yōu)化市場化電價機制,新增多樣化輔助品種,推動儲能主體加速入場。電力現(xiàn)貨交易應(yīng)采取實時交易、實時結(jié)算模式,以便更好反映市場供需關(guān)系,更好調(diào)整價格。完善儲能主體參與輔助服務(wù)市場機制,允許新型儲能作為市場主體注冊交易。
(三)把握技術(shù)發(fā)展趨勢,促進(jìn)多元化需求
重點關(guān)注長時規(guī)模儲能技術(shù)。隨著新能源裝機規(guī)模的不斷提高,其發(fā)電間歇性、不穩(wěn)定性對電網(wǎng)的影響越來越大,而長時儲能可憑借其長周期、大容量特性,在更長時間維度上調(diào)節(jié)新能源發(fā)電波動??芍攸c關(guān)注壓縮空氣、液流電池、儲熱等長時規(guī)模儲能技術(shù)。同時,具有快速調(diào)節(jié)能力的新型儲能技術(shù)是解決電力系統(tǒng)功率平衡和系統(tǒng)穩(wěn)定的重要手段,如飛輪、超級電容等短時高頻技術(shù)應(yīng)受到重點關(guān)注。此外,長短時儲能相互補充的發(fā)展態(tài)勢將會滿足電力系統(tǒng)日益多元化的需求,隨著電力市場的完善,有望實現(xiàn)混合儲能在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的綜合價值。
(四)強化儲能技術(shù)路線,提升資源自給率
儲能電池發(fā)展受到資源可得性、成本控制和市場化等層面的制約,因此要形成資源自給率高的儲能技術(shù)路線,以增強儲能產(chǎn)業(yè)鏈控制能力。要注重資源可得性,重點扶持資源自給率高的儲能技術(shù)發(fā)展,鼓勵生產(chǎn)企業(yè)、科研機構(gòu)等主體參與開發(fā)和商用。通過政策傾斜與投資扶持推動技術(shù)發(fā)展,助力能源保障和能源轉(zhuǎn)型并進(jìn)。深化產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新,重點推動大容量、長周期儲能、核心技術(shù)裝備研發(fā)與系統(tǒng)集成以及儲能安全防護(hù)的技術(shù)攻關(guān)。
(五)構(gòu)建高效安全的儲能產(chǎn)業(yè)體系
加快提升新型儲能領(lǐng)域的安全性、持久性、經(jīng)濟(jì)性、便捷性,構(gòu)建和完善以能源革命為背景、市場需求為導(dǎo)向、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新為主體、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的新型儲能產(chǎn)業(yè)體系。重點圍繞新型儲能產(chǎn)業(yè)上下游重點環(huán)節(jié)和細(xì)分領(lǐng)域,加強對多元化長周期技術(shù)、全過程安全技術(shù)、智慧調(diào)控技術(shù)以及全固態(tài)電池、非鋰電儲能等技術(shù)的攻關(guān);在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)、人才培養(yǎng)使用、成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用等方面加強行業(yè)管理并完善配套制度。不斷創(chuàng)新,加強知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),建立保護(hù)創(chuàng)新者、鼓勵持續(xù)性創(chuàng)新的良好機制。
(六)完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),推動高質(zhì)量發(fā)展
國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)發(fā)揮淘汰落后產(chǎn)能的作用,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)引領(lǐng)新型儲能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。根據(jù)國家《新型儲能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》,科學(xué)制定新型儲能電站規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行、安全應(yīng)急等技術(shù)規(guī)范,充分考慮新型儲能在發(fā)、輸、配、用等環(huán)節(jié)的協(xié)同融合發(fā)展。建立健全儲能設(shè)備制造、建設(shè)、安裝、運行監(jiān)測的安全標(biāo)準(zhǔn),并與現(xiàn)行電力系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)銜接。圍繞新型儲能研發(fā)創(chuàng)新、測試驗收、檢測認(rèn)證等環(huán)節(jié),開展新型儲能領(lǐng)域地方標(biāo)準(zhǔn)制定和修訂,支持行業(yè)協(xié)會、生產(chǎn)企業(yè)、科研院所等聯(lián)合研究制定新型儲能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳海生,李泓,徐玉杰等. 2023年中國儲能技術(shù)研究進(jìn)展[J].儲能科學(xué)與技術(shù),2024, 13(5): 1359-1397.
[2]劉秋華,楊圣城,劉鑫.分布式儲能商業(yè)模式分析與展望[J].電力需求側(cè)管理,2023,25(01):67-73.
[3]陳海生,李泓,徐玉杰等.2022年中國儲能技術(shù)研究進(jìn)展[J].儲能科學(xué)與技術(shù),2023,12(05):1516-1552.
[4]謝小榮,馬寧嘉,劉威等.新型電力系統(tǒng)中儲能應(yīng)用功能的綜述與展望[J].中國電機工程學(xué)報,2023,43(01):158-169.
[5]陳啟鑫,房曦晨,郭鴻業(yè)等.儲能參與電力市場機制:現(xiàn)狀與展望[J].電力系統(tǒng)自動化,2021,45(16):14-28.
[6]叢晶,宋坤,魯海威等.新能源電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)研究綜述[J].電工電能新技術(shù),2014,33(03):53-59.
[7] 中國政府網(wǎng).中國的能源轉(zhuǎn)型[EB/ OL]. (2024-08-29)[2024-09-26]. https://www. gov.cn/zhengce/202408/content_6971115.htm
[8] 國家能源局.按下新型儲能發(fā)展加速鍵[EB/OL]. (2024-07-19)[2024-09-26]. https:// www.nea.gov.cn/2024-07/19/c_1310782067.htm
(作者系國務(wù)院發(fā)展研究中心研究員)