摘 要:隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和新能源技術(shù)的迅猛發(fā)展,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為支撐新型能源體系和新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),正逐步成為能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。本文對(duì)當(dāng)前儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行闡述,分析了其在技術(shù)應(yīng)用、成本下降、市場(chǎng)機(jī)制及政策環(huán)境等方面的最新進(jìn)展,并探討了產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn)與瓶頸?;诂F(xiàn)有數(shù)據(jù)與政策動(dòng)態(tài),提出了相應(yīng)的政策建議。
關(guān)鍵詞:能源結(jié)構(gòu);能源體系;儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè);高質(zhì)量發(fā)展
儲(chǔ)能技術(shù)作為解決新能源發(fā)電間歇性和波動(dòng)性問題的關(guān)鍵手段,對(duì)于促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提高電力系統(tǒng)靈活性和可靠性具有重要意義。近年來,隨著技術(shù)進(jìn)步和成本降低,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。本文旨在系統(tǒng)梳理儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析其發(fā)展動(dòng)力與制約因素,提出政策建議,以期為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐和實(shí)踐指導(dǎo)。
(一)裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)
根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù),截至2024年上半年,全國(guó)已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)4444萬千瓦/9906萬千瓦時(shí),較2023年底增長(zhǎng)超過40%。從應(yīng)用場(chǎng)景看,獨(dú)立儲(chǔ)能、共享儲(chǔ)能裝機(jī)占比45.3%,新能源配建儲(chǔ)能裝機(jī)占比42.8%,其他應(yīng)用場(chǎng)景占比11.9%。這些數(shù)據(jù)和增長(zhǎng)趨勢(shì)表明,我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在市場(chǎng)需求和政策支持的雙重驅(qū)動(dòng)下,已邁入規(guī)模化發(fā)展新階段。
(二)技術(shù)路線多元化發(fā)展
當(dāng)前,儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)出多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)。鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)以其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和快速響應(yīng)能力等優(yōu)勢(shì),占據(jù)了新型儲(chǔ)能市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。然而,隨著技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展,多個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能等項(xiàng)目投產(chǎn),構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)的探索運(yùn)用,不僅豐富了儲(chǔ)能技術(shù)體系,也為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了更多可能性。國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2024年上半年,全國(guó)已投運(yùn)的鋰離子電池儲(chǔ)能占比為97.0%,壓縮空氣儲(chǔ)能占比1.1%,鉛炭(酸)電池儲(chǔ)能占比0.8%,液流電池儲(chǔ)能占比0.4%,其他技術(shù)路線占比0.7%。
(一)技術(shù)應(yīng)用不斷拓展
隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷成熟和成本的持續(xù)下降,儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也在不斷拓展。在電力系統(tǒng)領(lǐng)域,儲(chǔ)能被廣泛應(yīng)用于調(diào)峰調(diào)頻、黑啟動(dòng)、備用電源等多個(gè)場(chǎng)景。此外,在新能源汽車、分布式能源系統(tǒng)、虛擬電廠、微電網(wǎng)等領(lǐng)域,儲(chǔ)能也發(fā)揮著越來越重要的作用。這些應(yīng)用場(chǎng)景的拓展,不僅提升了儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值,也為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。
(二)成本持續(xù)下降
儲(chǔ)能成本的下降是推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。近年來,隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?;a(chǎn)的推進(jìn),儲(chǔ)能技術(shù)取得了一系列重要突破,電化學(xué)儲(chǔ)能的循環(huán)壽命、能量密度、效率等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)得到大幅提升,百兆瓦級(jí)鋰離子電池儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能等大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)開始批量出現(xiàn),儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本持續(xù)下降。據(jù)估算,目前儲(chǔ)能度電成本已降至約0.5元/千瓦時(shí)。這一成本水平使得儲(chǔ)能系統(tǒng)在多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中具備了與傳統(tǒng)能源相比的競(jìng)爭(zhēng)力。未來,隨著技術(shù)的進(jìn)一步突破和成本的降低,儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性將更加凸顯,據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)預(yù)測(cè),“十四五”末磷酸鐵鋰儲(chǔ)能的度電成本將降至0.18–0.27元/千瓦時(shí),為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化應(yīng)用提供更強(qiáng)有力的支撐。
(一)市場(chǎng)機(jī)制不斷完善
為推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展,國(guó)家和地方政府部門出臺(tái)了一系列政策措施,包括規(guī)范新型儲(chǔ)能并網(wǎng)接入、促進(jìn)新型儲(chǔ)能高效調(diào)度運(yùn)用、建立儲(chǔ)能電站成本分?jǐn)偤褪找婀蚕頇C(jī)制等。這些措施的實(shí)施,為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)提供了更加明確的市場(chǎng)定位和發(fā)展方向,促進(jìn)了儲(chǔ)能市場(chǎng)的公平競(jìng)爭(zhēng)和有序發(fā)展。此外,綠證核發(fā)制度的不斷完善和綠證交易市場(chǎng)的日益活躍,也為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的動(dòng)力。國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2024年上半年國(guó)家能源局核發(fā)綠證4.86億個(gè),同比增長(zhǎng)13倍,其中風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電項(xiàng)目綠證核發(fā)數(shù)量顯著增加。綠證交易市場(chǎng)的活躍度顯著提升,全國(guó)參與綠證市場(chǎng)交易的買方企業(yè)和個(gè)人主體達(dá)到3.9萬個(gè),同比增長(zhǎng)4倍,交易綠證1.6億個(gè),同比增長(zhǎng)6倍。
(二)政策環(huán)境持續(xù)優(yōu)化
除了市場(chǎng)機(jī)制外,政策環(huán)境也是影響儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。近年來,我國(guó)政府高度重視儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并將其納入國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容。通過制定和實(shí)施一系列政策措施,如加大財(cái)政補(bǔ)貼力度、提供稅收優(yōu)惠和貸款支持等,政府為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策保障和資金支持。2024年,新型儲(chǔ)能首次被寫入《政府工作報(bào)告》;《關(guān)于加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)峰儲(chǔ)能和智能化調(diào)度能力建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出,到2027年,保障新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化發(fā)展的政策體系基本建成;國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)新型儲(chǔ)能并網(wǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》則重點(diǎn)規(guī)范新型儲(chǔ)能并網(wǎng)接入管理,優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行機(jī)制,有助于充分發(fā)揮新型儲(chǔ)能作用。這些政策的出臺(tái)和實(shí)施,不僅激發(fā)了市場(chǎng)主體的投資熱情和創(chuàng)新活力,也推動(dòng)了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
(一)技術(shù)和應(yīng)用水平仍需提升
盡管儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和應(yīng)用方面取得了顯著進(jìn)展,但仍面臨一些挑戰(zhàn)。一是技術(shù)創(chuàng)新能力不足,部分關(guān)鍵技術(shù)和核心部件仍依賴進(jìn)口;二是應(yīng)用場(chǎng)景有限,儲(chǔ)能系統(tǒng)在部分領(lǐng)域的應(yīng)用尚未得到充分開發(fā);三是系統(tǒng)集成能力不足,儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體性能和可靠性有待提高。
(二)標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善
儲(chǔ)能系統(tǒng)涉及設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、安裝、驗(yàn)收、運(yùn)維、電池回收以及災(zāi)后處理等多個(gè)環(huán)節(jié)。目前,我國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚不完善,尤其在電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、并網(wǎng)驗(yàn)收、電池回收等關(guān)鍵環(huán)節(jié),存在標(biāo)準(zhǔn)缺失、標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)和標(biāo)準(zhǔn)滯后等問題。同時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)水平參差不齊。目前,電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)普遍存在未采用專業(yè)集成一體化的設(shè)計(jì)方式、儲(chǔ)能系統(tǒng)未進(jìn)行全面測(cè)試驗(yàn)證等問題,不僅造成系統(tǒng)效率低下,還存在一定的安全隱患。這不僅影響了儲(chǔ)能產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性能,也制約了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。
(三)技術(shù)和非技術(shù)成本偏高
盡管目前儲(chǔ)能度電成本已降至約0.5元/千瓦時(shí)左右,但距離規(guī)模化應(yīng)用目標(biāo)成本0.3–0.4元/千瓦時(shí)仍有一定差距。另外,儲(chǔ)能電站開發(fā)、土地使用、并網(wǎng)接入和驗(yàn)收、融資等缺乏政策支持,拉高了儲(chǔ)能投資成本。非技術(shù)成本也是制約行業(yè)發(fā)展的主要因素之一。目前,儲(chǔ)能更多與發(fā)電端、電網(wǎng)端和用戶端等主體綁定,參與電網(wǎng)調(diào)度的作用受到限制,一定程度上降低了儲(chǔ)能利用效率,推高了系統(tǒng)成本。
(四)市場(chǎng)機(jī)制和政策環(huán)境有待優(yōu)化
盡管儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)機(jī)制和政策環(huán)境在不斷完善和優(yōu)化中,但仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先是市場(chǎng)機(jī)制尚不健全。山東、廣東和山西等省份正在探索儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng),但受限于現(xiàn)貨市場(chǎng)低電量比例和峰谷電價(jià)差小,儲(chǔ)能利潤(rùn)空間有限,降低了市場(chǎng)參與意愿。此外,輔助服務(wù)市場(chǎng)的高準(zhǔn)入門檻和激勵(lì)機(jī)制的不足,尤其是調(diào)頻服務(wù)補(bǔ)償未充分體現(xiàn)資源差異,未能有效激發(fā)潛在資源。同時(shí),儲(chǔ)能容量租賃價(jià)格高昂,使得市場(chǎng)參與者對(duì)其持觀望態(tài)度,進(jìn)一步削弱了儲(chǔ)能項(xiàng)目的吸引力。此外,監(jiān)管機(jī)制不夠健全,對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)的監(jiān)管和執(zhí)法力度有待加強(qiáng)。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展有利于推進(jìn)我國(guó)在全球新一輪能源技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革中搶占先機(jī),因此,既要統(tǒng)籌儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,引導(dǎo)行業(yè)合理布局、有序發(fā)展,還要通過健全儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制,完善電價(jià)形成機(jī)制,打通儲(chǔ)能多重應(yīng)用,加速商業(yè)化進(jìn)程,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
(一)統(tǒng)籌規(guī)劃,合理布局
我國(guó)在推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)應(yīng)注重規(guī)劃先行,從安全效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等角度進(jìn)行綜合衡量,結(jié)合電力需求及電源發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè),考慮成本變化、環(huán)保要求等因素,在提高電力系統(tǒng)安全可靠性的前提下,以能耗最低、投資最優(yōu)、可再生能源充分消納等為目標(biāo),統(tǒng)籌不同技術(shù)類型和應(yīng)用需求,測(cè)算各地區(qū)合理的儲(chǔ)能建設(shè)時(shí)序與規(guī)模,滾動(dòng)規(guī)劃區(qū)域電網(wǎng)儲(chǔ)能容量,引導(dǎo)行業(yè)有序發(fā)展。
(二)完善標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范方法
制定各類儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備制造與安裝、并網(wǎng)性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);完善儲(chǔ)能電站的并網(wǎng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,統(tǒng)一“新能源+儲(chǔ)能”的電站設(shè)計(jì)要求;完善儲(chǔ)能電站的調(diào)度規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,為儲(chǔ)能接入電網(wǎng)、更好地支撐電網(wǎng)系統(tǒng)打好基礎(chǔ)。在儲(chǔ)能電站并網(wǎng)驗(yàn)收方面,綜合考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)特性,明確關(guān)鍵參數(shù)以及驗(yàn)收的具體實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和方法;加強(qiáng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的可調(diào)度性能測(cè)試,確保儲(chǔ)能系統(tǒng)更好地支撐發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí),加強(qiáng)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接和互認(rèn)工作,提升我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
(三)健全體系,創(chuàng)新機(jī)制
儲(chǔ)能的健康發(fā)展,迫切需要在國(guó)家層面形成共識(shí),從全局的角度來衡量?jī)?chǔ)能的價(jià)值,秉持“誰受益、誰承擔(dān)”的原則,建立發(fā)電、電網(wǎng)、用戶共同承擔(dān)的合理的儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制,推動(dòng)儲(chǔ)能成本分?jǐn)偸鑼?dǎo),建立峰谷電價(jià)動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制,探索儲(chǔ)能容量電費(fèi)機(jī)制。明確獨(dú)立儲(chǔ)能設(shè)施并網(wǎng)、接入方式,允許其作為獨(dú)立市場(chǎng)主體開展運(yùn)營(yíng)。探索輔助服務(wù)參與方從發(fā)電側(cè)延伸至用戶側(cè)的新市場(chǎng)機(jī)制。同時(shí),加強(qiáng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)與其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展,推動(dòng)形成儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈。
(四)培養(yǎng)人才,持續(xù)創(chuàng)新
加大對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的投入力度,支持企業(yè)、高校和科研院所開展關(guān)鍵技術(shù)和核心部件的研發(fā)工作;同時(shí),加強(qiáng)人才培養(yǎng)和引進(jìn)工作,為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供人才保障。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為支撐新型能源體系和新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,正逐步成為能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。本文闡述了當(dāng)前儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)應(yīng)用與成本下降、市場(chǎng)機(jī)制與政策環(huán)境等方面的最新進(jìn)展,分析了產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn),并提出了相應(yīng)的政策建議以推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。未來隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)機(jī)制的完善以及政策環(huán)境的持續(xù)優(yōu)化,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景,為全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王立國(guó),劉偉.儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2022,46(24):1-10.
[2] 國(guó)家發(fā)展改革委能源研究所.中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書[R].北京:國(guó)家發(fā)展改革委能源研究所,2024.
[3] 財(cái)政部,國(guó)家稅務(wù)總局.關(guān)于完善儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)稅收政策的通知[EB/OL].(2023-12-31)[2024-08-10].https://www.chinatax. gov.cn/chinatax/n810341/n810755/c5145327/ content.html
[4] 時(shí)下.儲(chǔ)能技術(shù)多點(diǎn)開花新型能源體系構(gòu)建新篇章[N].機(jī)電商報(bào),2024-08-19(A06).
[5] 馮聰聰.我國(guó)新型儲(chǔ)能已投運(yùn)裝機(jī)3530萬千瓦[N].中國(guó)電力報(bào),2024-04-30(001).
[6] 劉志堅(jiān),張偉.中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J].能源政策研究,2024,12(1):56-63.
[7] 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究報(bào)告[R].北京:中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì),2024.
[8] 國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心.中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展報(bào)告[R].北京:國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心,2024.
(閆金光系國(guó)家節(jié)能中心評(píng)審處處長(zhǎng);謝濱歡系長(zhǎng)三角國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心高級(jí)業(yè)務(wù)經(jīng)理、工學(xué)博士)
Research on High Quality Development of Energy Storage Industry under New Energy System
Yan Jinguang Xie Binhuan
Abstract: With the transformation of the global energy mix and the rapid development of renewable energy technologies, the energy storage industry, as a key technology supporting the new energy system and new power system, is gradually becoming a research focus and a key area for industrial development in the energy sector. This paper reviews the current rapid development status of the energy storage industry, analyzes the latest progress in technology application, cost reduction, market mechanisms, and policy environments, and discusses the challenges and bottlenecks faced during the industrial development process. Based on existing data and policy dynamics, corresponding policy recommendations are proposed.
Keywords:Energy Storage;Technical Application;Market Mechanism;Policy Environment;Sustainable Development